30米大金属球发射到轨道，人类最早通讯卫星，全球感谢美国老铁！

青田石头

今天的我们都知道卫星电话、卫星电视、卫星导航，这些都是利用人造卫星在太空中传输信号的技术。但你知道吗？在半个多世纪前，人类就已经实现了用卫星通信的梦想，而且用的卫星，竟然只是一个大气球，没有任何电子设备，只靠反射无线电波，就能让全世界的人说话。这种卫星，就是回声卫星，它被誉为有史以来发射的最美丽的卫星，也是人类太空探索的重要里程碑。甚至全世界都因此而感谢美国老铁送的卫星，这东西到底是什么？

回声卫星

回声卫星是怎么诞生的？

回声卫星的诞生，要追溯到1957年，那一年，苏联发射了人类历史上第一颗人造卫星，叫做斯普特尼克1号。这个卫星，虽然只有一个篮球那么大，但它却引起了全世界的震惊，尤其是美国，感到了极大的危机和压力。于是，美国加紧了自己的太空计划，成立了国家航空航天局，并开始了一系列的太空项目，其中之一，就是回声卫星项目。
回声卫星项目的灵感，来自于一位贝尔实验室的工程师，叫做约翰·皮尔斯。他在1958年的一次会议上，提出了一个大胆的想法：用一个巨大的金属气球，作为一个被动的通信卫星，反射地球上发射的无线电信号，从而实现不同地点之间的通信。他认为，这样的卫星既简单又便宜，而且能够证明卫星通信的可行性，为未来的卫星通信技术打下基础。

回声卫星的内部

皮尔斯的想法得到了NASA的支持，他们决定把这个项目交给喷气推进实验室来执行。工程师们开始了对回声卫星的设计和制造，他们面临的最大挑战是如何把一个巨大的气球发射到太空中，然后在太空中充气，使其成为一个完整的球体。他们通过多次试验和改进，最终成功地制造出了回声1号卫星，这是一个直径为30米，重量为68千克，由聚酯薄膜制成的气球，表面覆盖着一层铝箔，使其能够反射无线电波。回声1号卫星被装在一个火箭的顶部，发射到太空中。当它达到预定的轨道高度时，它自动充气，变成一个完美的球体，开始它的通信任务。

气球装入外壳

回声卫星是如何充气的？

回声卫星虽然重量只有68千克，但是直径达到了30米，没有任何火箭能够运输它，所以必须让它自己折叠起来，然后到了太空自己充气，但太空没有任何气体，如何才能做到这点呢？这里不得不佩服科学家们的想法，他们利用了一个很简单的化学反应就实现了。
在地球上，因为有巨大的大气压，所以要将一个气球充气鼓起来需要大量的气体，但是在太空则是不需要，因为周围是真空，没有气压，所以只需要很少的气体就可以冲起来一个巨大的气球。那么，卫星是如何实现在太空充气的呢？

发射的火箭

其实，卫星并没有携带自己的空气，而是利用了一种特殊的化学物质，叫做苯甲酸。苯甲酸是一种白色的粉末，它有一个神奇的特性，就是当它暴露在高温下时，它会从固体变成气体，而且产生的气体量很大，可以达到它自身重量的400倍。所以，卫星里装了几个小罐子，里面都是苯甲酸，当卫星被发射到太空中时，太阳的热量就会很快将苯甲酸加热，使其变成气体，然后通过一些小孔，进入气球内部，使其膨胀。在短短几秒钟内，这个巨大的气球就会完全充气，变成一个完整的球体，开始它的通信任务。

装入发射设备

回声卫星是怎么工作的？

回声卫星的工作原理其实很简单，就像一个巨大的镜子能够反射光线一样，回声卫星也能够反射无线电波。当地球上的一个地点发射一个无线电信号，比如一段语音，这个信号就会向太空中传播。当它遇到回声卫星时，就会被反射，向各个方向散射。一部分信号会返回地球，被另一个地点接收到。

新闻报道

这样，不同地点就实现了通过卫星的通信。为了让通信更加准确和稳定，需要一些专门的设备，比如天线盘、信号放大器、信号解调器等，构成地面站。地面站的作用是跟踪和锁定回声卫星，发送和接收信号，处理和转换信号，使其能够被人类听懂。
不过作为人类最早的卫星探索设备，它可以说有很多的问题，但也有很多我们今天卫星没有的优点。
没有结构就是最好的结构：它是被动反射的，也就是说，回声卫星本身没有任何电源或电子设备，它只是一个反射器。它不会主动发射或接收信号，只是被动地反射信号，因此寿命很长，只要不被撞毁或掉落，就可以一直工作。这可是无能源的设备啊，而且结构那么简单，根本不存在损坏的可能性，比现在的卫星可靠多了。
感谢美国老铁送的大铁球。回声卫星的轨道是极地轨道，可以覆盖地球的大部分地区。只要有地面站，就可以利用回声卫星进行通信。而且因为它本身没有信号处理装置，就是一个反射信号的球，所以无论在哪个国家或地区，甚至是美国和苏联当时这样的敌对国家，都可以通过回声卫星进行友好的通信。因此，回声卫星也被称为“友好的人造地球卫星”。

反射通讯

抓紧时间它快跑了。因为结构和原理太简单，所以回声卫星的通信受到一些因素的影响。比如，回声卫星的位置只有在天空中可见的时候才能进行通信，而且只有在黄昏或黎明的时候，太阳的光线才能照亮它，使其能够反射信号。因此，回声卫星的通信只能在一天中的一小段时间内进行，并且只能在一定的范围内进行，不能跨越太大的距离。因此，回声卫星的通信只能作为一种实验性的通信，不能作为一种常规的通信。
回声卫星有什么功绩和影响？

回声卫星的功绩和影响是不可估量的。它们为人类的太空探索和卫星通信做出了巨大的贡献，并为我们了解地球和太空提供了宝贵的数据。

发射前照片

回声卫星证明了卫星通信的可行性。它们是人类历史上第一批用于通信的卫星，让全世界的人能够通过卫星说话、听音乐、看电视，传输数据。这是一个划时代的进步，开启了卫星通信的新时代，并为后来的卫星通信技术打下了坚实的基础。
而且，不仅仅是通信，回声卫星还提高了地球的测量精度。它们利用自己的反射特性，让科学家们能够精确地测量地球上不同地点之间的距离。这有助于更好地了解地球的大小和形状，对地理学、地质学、地球物理学、航空航天学等领域有着重要的意义，并为后来的地球观测卫星提供了参考和依据。

地面接收站

今天我们看这颗卫星确实是非常简单的，而且它们也都已经不在了，因为没有任何动力设施，所以它们很容易受到太阳风的影响，它们会对卫星产生一种推力，使卫星的轨道发生变化。回声1号卫星，就是因为太阳风的作用，导致它的轨道不断降低，最终在1968年，它进入了大气层，被烧毁了。回声2号卫星，就是因为太阳风的作用，导致它的轨道不断升高，最终在1969年，它超出了地球的引力范围，飞向了深空。
但它的存在却让人类验证了卫星通信的可能性，并且一步步走到了今天，到了中国的墨子号卫星通讯这样的地步，不得不说，人类科技总是在一步步向前走的，终将越来越强，只不过它不一定永远是美国或者苏联引领的，也可能是中国。