星际航行的新阶段

正当全世界的人民满怀着信心和希望进入新的一年的时候，传来了人类征服宇宙历史上新的伟大胜利的消息。1月2日那天晚上，从苏联发射了一支多级火箭，这支多级火箭的最后一级，在燃料用完以后余重1427公斤，获得了每利11．2公里以上的速度。这支宇宙火箭在发射后34小时之内就到达月球区域，利用它所携带的自动式的科学测量仪器，对月球进行了探索，通过无线电发报机把结果传到地球上来，并且，在这项任务完成以后，进一步完全脱离了地球和月球的吸引力，在1月7日进入了它的新的经常性轨道，变成了一个环绕太阳运行的行星。世界上第一个人造行星就此诞生了。如果说，1957年10月4日发射的第一个人造地球卫星开始了星际航行的新纪元，那末宇宙火箭的发射，又把人类带进了星际航行的一个更新、更高的阶段。

发射宇宙火箭需要怎样的科学技术？

大家知道，苏联发射人造地球卫星的办法是发射多级火箭。在多级火箭中，前一级火箭的任务就是靠自己的发动机工作产生推力，使得下几级火箭增加到一定的速度，它在完成自己任务后就自行脱落，让剩下来的火箭可以减轻负担，使速度更容易增加。最后一级火箭的有效载重就是人造卫星。现在发射宇宙火箭在原则上没有什么不同，但是由于需要达到第二宇宙速度（每秒11.2公里以上），因此多级火箭的级数就要更多一些，最后的一级火箭便是宇宙火箭，它所携带的科学观测仪器电源等就是最后有效载重。

可以想像，为要使一定的有效载重达到所期望的速度，火箭在地面上一开始发射时的总重量一定要比最后的有效载重大好多倍。因为其中一大部分是各级火箭使用的燃料（在工作过程中消耗掉）；还有前几级火箭的重量，（在工作过程中依次被抛弃掉）。起飞时总重量比最后有效载重的这个倍数，取决于所使用的燃料性能和火箭设计（火箭结构和发动机）。如果按照一般的科学技术标准，每增加一级火箭，总重量大约要增加前一级火箭重量的10倍。这也就是说，如果宇宙火箭是用四级火箭发射，则起飞时火箭总重应该是最后有效载重的10×10×10×10＝10000倍。这样，从宇宙火箭所载有效载重为361．3公斤来看，起飞时总重大约是4000吨的样子。而为了从地面把整个火箭朝上推动起来，一开始推力至少要6000－7000吨，这是有何等威力的发动机！

从苏联发射第一个人造卫星到发射宇宙火箭，在火箭科学技术上一定有重大的发展，可能上面的估计是显得太保守了。由于火箭技术的改进，为了发射宇宙火箭，可以设法把在一开始时的总重量减轻很多，但无论如何，起飞时火箭发动机的推力不会小于数百吨的规模。

发射宇宙火箭除了动力的要求之外，还有控制的要求。在发射的过程中，每一级火箭发动机在何时何处开始工作，何时何处停止工作，都需要按事先规定的安排进行，这只能依据很精密的自动测量控制设备，随时测量误差，随时纠正误差，最后，在宇宙火箭走上轨道时，能有事先确定的速度和位置，否则就会差以毫厘，失之千里。

发射火箭牵涉到的科学技术是很复杂和广泛的。我们很难一一例举。这些科学技术只有技术上最发达的国家才能做到。

苏联成功地发射了宇宙火箭的事实，再一次雄辩地证明，在科学技术成就方面，苏联已远远地把美国抛到后面了。社会主义在科学技术上赛过资本主义，这已不只是一个愿望而是铁的事实了。

为什么没有在月球上降落？

由于月球的质量只是地球的六分之一，所以它的引力要比地球的引力小得多。要设法在月球附近搞一个绕着月球转的人造月球卫星，只需要它具有每秒1．66公里的速度就足够了。要从月球表面冲出月球的引力范围，也仅需要有每秒2．34公里的速度。距离月球表面愈远，需要的速度也就愈小。

我们知道，这次发射的宇宙火箭，由于初始速度要比每秒11．2公里还高些，也就是说，在它克服地球的引力以后，还有余力前行，而在趋近月球的时候，（最靠近时达到离月球表面7500公里的样子）又有力量战胜月球对它的引力，因此月球就留不住这位不速之客，宇宙火箭就愈走愈远了。

也许，有些人会感到失望。他们问：难道降落在月球上不更好一些么？这是否是没有达到事先期望的结果？

我们知道，一个物体在宇宙空间相对于另一个物体运动的轨道，取决于它们之间的距离和它们的速度（包括大小和方向），而这些是在不断地变化着的。要使一个物体采取事先规定的轨道就必需要求它在一定地点具有一定的速度，只要稍有偏差，就会引起轨道的变化，有时还会是根本不相同的结果。举一个简单例子，美国在1958年10月也曾企图发射一个月球火箭，由于在速度上差了百分之二，结果导致完全失败。如果我们企图朝月球本身描准时，要注意到月球本身也是在运动着，那末，如果在宇宙火箭走上脱离地球的轨道时，时间上或者速度上稍有差错，就会影响到全局，因此，事先描准的要求是比较困难的。

当然，困难并不是没有办法解决的。如果最后一级火箭（宇宙火箭）的燃料并不完全用尽而是保留一部分，在趋近月球时，根据实际误差的情况，把火箭发动机重新开动，用调整喷气方向的办法纠正误差，这样就有可能达到目的。甚至可以用“刹车”（即反飞行方向喷气）的办法来降低速度，来实现人造月球卫星的要求。当然，怎样及时测量误差，怎样指挥发动机工作，都是很繁杂的科学技术问题，但在原则上是完全可以解决的。

根据公报，苏联宇宙火箭上并没有这样的设备，显然是本来就没有打算达到这样的目的。发射这支宇宙火箭的任务，是要达到第二宇宙速度，是到宇宙空间去。火箭所携带的科学仪器的任务就是要研究空间、特别是月球附近区域的宇宙空间的特点。火箭完全按照预先计算那样进入了轨道。火箭接近月球的程度，恰好足以获得关于月球磁场及其放射性的最丰富的材料，这将大大有助于我们对月球本身结构的了解。另外，宇宙火箭还从事于宇宙线、太阳微粒幅射和流星粒子的探查，这使我们第一能深入到离地球几十万公里的地带去作实地调查。苏联宇宙火箭出色地完成了全部科学研究任务意义是很大的。

当然，这并不是说，以后就不必设法建立人造月球卫星，或者用“刹车”的办法在月球上安然降落的了。这些工作都将在不久的将来实现。