人类第一颗无源通讯卫星！用金属制成的气球，是怎么飞上太空的？

天际线 · 发表于 2024-9-1 03:25:25

万物皆可送上天

没想到，尖叫鸡先我一步登上了“太空”！谁让它是NASA太阳动力学天文台的吉祥物呢~

还有小伙伴直接把吃的、喝的、玩的送上了天……

更有聪明的商家借此打起了广告！比如这个经典的太空椅，一开始你可能以为它在卖椅子，看到最后才知道原来是卖液晶电视，真是让人摸不着头脑又印象深刻啊~

太空有多高

不过话说回来，这些物品可远远没有抵达太空，只是被氦气球送到了“平流层”。我们来看这张图，超过海拔100千米的卡门线，才算是真正进入了太空。那么问题来了，到底有没有气球能上太空呢？

回声1号

答案是肯定的，来看这个巨大的“金属气球”——回声1号。它的直径足足有30米，1960年8月12日，被成功送到了太空，是咱们人类发射的第一颗“无源通信卫星”。

究其原理，就是接收来自地球发送的无线电信号，然后利用它巨大的表面将信号“反射”到地球的另一点，从而完成通信。

但是，我们都知道太空温度极端，还有陨石碰撞，该用什么材料来制造“气球”呢？制造好后，又该如何充满呢？

来之不易的气球

关于材料，研制团队苦苦追寻，最终找到了“聚酯薄膜”。它虽然厚度只有0.08毫米，但抗拉强度为每平方英寸18000磅，是低碳钢的三分之二。并且为了有效地反射雷达信号、避免卫星受到太空辐射，科学家们还在薄膜表面增加了一层0.013毫米厚的铝箔，这个设计一直延用到现在。

飞行器表面的保护层

再说充气，在地球上足足要充入18吨空气，而在太空中只需要几公斤。这是因为地球上的大气会对气球表面产生压力，而太空中没有这部分力。那不妨定制一个折叠气球，等它进入运行轨道后再充气！

折叠气球

这里的充气方法也很有趣，气球里有一小罐苯甲酸，它在遇热后会从固体变成气体。于是乎升空后有了太阳的温暖，气球就慢慢膨胀起来了。

意外收获

在短短一个月内，这颗大气球帮助科学家们完成了400多项试验，有美国到法国的越洋电报，有美国到英国的越洋电话等等。最神奇的是，为了探测卫星反射回来的无线电波，贝尔实验室在1959年研制了一个长15米，重18吨的喇叭形天线，在调试过程中，有两位工程师意外发现了宇宙微波背景辐射现象的存在，这为宇宙大爆炸理论提供了强有力的证据，他们也因此获得了1978年的诺贝尔物理学奖。