关于人类第一颗卫星的7个有趣事实（世界上第一颗通信卫星的故事）

关于人类第一颗卫星的7个有趣事实（世界上第一颗通信卫星的故事）一名技术人员检查Echo 1的容器。右边是集装箱部分分离，显示出里面紧密包装的卫星。照片：史密森博物馆。史密森博物馆建造卫星的合同给了通用米尔斯公司的航空研究部门，也就是生产早餐麦片的公司。但通用米尔斯公司的气球被发现有问题，于是，制造出第一个晕机袋的塑料发明家吉尔莫-施耶尔被找来解决问题。施耶尔帮助解决了许多气球的缺陷，包括保持接缝的密封性，但工程师们仍然想不出如何折叠这个东西。气球不仅要能装进一个球形罐子里，还必须正确地展开以进行充气。其实在1959年4月卫星坠入大海之前，奥沙利文就已经开始考虑建造一颗更大的反射卫星的好处。两年前，奥沙利文提出了一颗直径为3.6米的卫星，可以用肉眼观察和拍摄。1957年，苏联发射了世界上第一颗人造卫星"斯普特尼克"，震惊了世界，政府官员决定，3.6米的充气球体可以作为冷战中正确的宣传工具。在那个关键时刻，奥沙利文在国会上发表了一篇慷慨激

世界上第一颗通信卫星一点也不复杂--一个涂有铝的银色塑料大气球，在地球上空大约1600公里处翱翔。它没有携带任何有源通信组件，也没有继电器，只有两个用于遥测的调频发射器，由太阳能充电的镍镉电池供电。这颗卫星通过被动地反射任何射向它那大而光亮的表面的无线电信号来实现它的目的。八年来，它一直在转播无线电和电视信号，并使洲际电话成为可能。最棒的是，任何拥有合适设备的人都可以免费使用卫星。

"回声项目"是根据NACA（国家航空咨询委员会）工程师威廉-奥沙利文的想法发展起来的，他在1956年提议使用一个充气气球来测量高层大气中的空气阻力。实验的目的是提供对设计新飞机、导弹、卫星和其他航天器至关重要的空气动力学信息。

虽然NACA同意了这一提议，但它告诉奥沙利文，要把卫星装在一个尽可能小的有效载荷中，因为其他实验设施几乎完全占据了发射火箭的空间。奥沙利文的充气气球只剩下一个甜甜圈大小的小空间。奥沙利文不甘示弱，设计了一个充气后直径只有50厘米，重量不超过300克的气球卫星。

后来，奥沙利文被告知，要把卫星的直径做成80厘米，否则太小了，精密的光学跟踪相机就看不到卫星了。然而，奥沙利文被告知说，他不能让卫星在火箭中占据更多的空间，也不能让卫星的重量多出一小部分。尽管这个要求很怪异，但奥沙利文还是能把卫星的尺寸增加了30厘米，而重量却没有增加一丁点。奥沙利文本想看到自己的工作成果，但不幸的是，搭载卫星的火箭出现故障，坠入大西洋。

其实在1959年4月卫星坠入大海之前，奥沙利文就已经开始考虑建造一颗更大的反射卫星的好处。两年前，奥沙利文提出了一颗直径为3.6米的卫星，可以用肉眼观察和拍摄。1957年，苏联发射了世界上第一颗人造卫星"斯普特尼克"，震惊了世界，政府官员决定，3.6米的充气球体可以作为冷战中正确的宣传工具。在那个关键时刻，奥沙利文在国会上发表了一篇慷慨激昂的演讲，他谈到了一个10层楼高的充气反射球，它将使不能用于远距离传输的无线电频率毫不费力地围绕地球的曲率进行反射，"从而创造出广阔的新领域，通信和电子工业可以扩展到这些领域，为人类带来经济和社会学上的好处。"

威廉-奥沙利文（右，站立）和一名工程师检查装有紧密折叠和包装的直径为3.6米的信标卫星的太空舱（左）。

不久之后，这个小型实验项目就膨胀成了一个正式的卫星项目，称为 "回声项目"。气球卫星的尺寸也增加到30米。

建造卫星的合同给了通用米尔斯公司的航空研究部门，也就是生产早餐麦片的公司。但通用米尔斯公司的气球被发现有问题，于是，制造出第一个晕机袋的塑料发明家吉尔莫-施耶尔被找来解决问题。施耶尔帮助解决了许多气球的缺陷，包括保持接缝的密封性，但工程师们仍然想不出如何折叠这个东西。气球不仅要能装进一个球形罐子里，还必须正确地展开以进行充气。

一名技术人员检查Echo 1的容器。右边是集装箱部分分离，显示出里面紧密包装的卫星。照片：史密森博物馆。史密森博物馆

当时，技术人员要把气球挤进一个小房间里都很困难，更不用说它的预定罐子了。但兰利工程师埃德-基尔戈尔在看完妻子折叠一个小塑料雨帽后的一个"灵光一现"，帮助解决了这个问题。

1959年10月28日，"回声"的第一次发射是一场灾难。发射和部署都很成功，但在充气过程中，气球发生了爆炸，可能是由于气球中残留的空气所致。当气球在地面测试时，需要18吨空气才能完全充气。但在轨道上，只需几斤的气体就足以让它保持充气状态。即使是气球内多余的一小部分空气，也能在上层大气极低的压力下膨胀成巨大的体积。气球爆炸后，创造了一个壮观的10分钟的灯光秀，成千上万的铝制气球碎片反射着落日的光芒。

终于在1960年8月12日，一枚雷神-德尔塔火箭从卡纳维拉尔角轰然升空，将回声1号带入太空。一进入轨道，气球就用蒸发粉充气。几分钟后，"回声一号 "转发了艾森豪威尔总统的第一条无线电信息。

"这是艾森豪威尔总统的讲话。这是美国为和平目的而推进的太空研究和探索计划又迈出的重要一步。反映了这些话的卫星气球，任何国家都可以为了自己的利益，自由地用于类似的实验。"

为了与"回声"卫星气球进行通信，贝尔实验室在霍尔姆德尔建造了一个15米长的喇叭形天线。后来，在1964年，阿诺-彭齐亚斯博士和罗伯特-威尔逊博士利用这同一天线，探测到了微波背景辐射，这是大爆炸理论的第一个具体证据。1978年，他们的发现获得了诺贝尔奖。

美国新泽西州霍尔姆德尔镇的霍尔姆德尔号角天线。照片：Jeff Keyzer。

1964年，Echo 2推出。最新型号的直径为42米，但与回声一号不同的是，回声二号的机身相当坚硬，使其无需持续的内部压力就能保持形状。因为它的体积明显更大，所以Echo 2在整个地球上都能用肉眼看到。回声1号在1968年进入大气层并燃烧销毁。第二年，回声2号也随之而去。

美国宇航局在1964年发射了另一颗卫星，叫做PAGEOS。这颗30米长的卫星是用来进行三角测量的，它绘制的地球表面特征图的精度达到了3到5米，比当时的地面三角测量要好20倍。

在北卡罗来纳州威克斯维尔的飞艇机库中对PAGEOS卫星进行测试充气。照片。美国航天局

在许多方面，Echo项目改变了人们对卫星通信系统潜力的普遍看法。最初，私营电信公司对卫星不感兴趣，因为它们已经在地面网络上投入了大量资金，而且工程师认为地球的电离层会削弱信号的强度。Echo计划的成功鼓励了私营部门在这一领域的举措。当然，气球卫星已不再受宠，为主动传输信号的卫星让路。