国际小学堂／先锋1号只葡萄柚大上太空60周年

先锋一号是全球第一个太阳能动力卫星。图／取自NASA

1957年，美国海军发射一枚葡萄柚大小、闪闪发亮的金属球体——「先锋1号」（Vanguard-1）卫星，回应苏联发射的人类史上第一枚人造卫星「史泼尼克1号」 （Sputnik 1）。60年后，先锋1号仍在轨道上绕着地球运行，但史泼尼克1号早已重返大气层且坠毁。

太空残骸分析师弗罗勒（Tim Flohrer）在坐落德国达姆城的欧洲太空运营中心（ESOC）办公室里，追踪约2万3千个登记有案且正环绕地球运转的物体，包括太空船和卫星（部分太空设备还在运作，但大多数已丧失功能），以及火箭残骸和破碎的太空设备硬体等；这些全是人类探索太空60年来的结果。

当年对手史泼尼克1号已坠毁

透过美国太空监测网（SSN）的雷达数据、德国早年的警告系统，以及光学望远镜的观测，弗罗勒协助确保这些太空垃圾不会危及运转中的太空船。英国广播公司记者霍林翰与弗罗勒交谈前，先请他查询编号「1958-002B」的物体，它是美国1958年3月17日发射的「先锋1号」卫星，至今仍循着高椭圆轨道（ high elliptical orbit）在距离地球介于650到3800公里的地方运行着。弗罗勒说：「许多早期的卫星，如苏联的史泼尼克都已重新进入大气层。但我估计，先锋1号还能运转数百年。」

苏联抢先发射卫星点燃竞赛

美国海军研究实验室（NRL）1955年原本认为，先锋1号会是美国第一个卫星计画。先锋号系统涵盖3节火箭，被设计来运送民间科学研究太空船。这个火箭、卫星和野心勃勃的追踪站网络是1957-58国际地球物理年的美国部分贡献。这项国际科学研究计画扩及67个国家，包括铁幕两边的国家。铁幕是冷战时期，依据不同政治理念来画分欧洲国家的界线。

苏联卫星「史泼尼克」。图／取自NASA

NRL历史学家安裘莉纳．卡拉翰（Angelina Callahan）说：「这不是一场太空竞赛，美国总是对于卫星的发射和预期目的开诚布公，苏联却试图保密。」因此，苏联1957年10月4日发射「史泼尼克1号」升空时，合作国家为之震惊。

卡拉翰说：「对美国卫星研究团队来说，史泼尼克发射的事实造成诸多失望，因为这个国际伙伴并没有公开表示，他们要送一颗卫星上太空。」

美国华府的国家航空航天博物馆冷战火箭馆长雷斯曼（Tom Lassman）说：「史泼尼克引发了极大恐惧，它让许多军事领袖意识到苏联可能会用飞弹攻击我们。」几周后，美国前总统艾森豪施压美国海军团队，命令他们尽快发射一枚美国的人造卫星上太空。

测试火箭坠地炸毁美国威望

1957年12月6日，「先锋测试火箭3号」（TV3）原本计画测试发射，却变成万众瞩目的焦点活动。苏联当年在史泼尼克1号成功进入轨道后，才对外宣布发射卫星的消息。美国大张旗鼓发射TV3，吸引了美国政治人物、资深军事领袖及全球媒体到佛州卡纳维尔角观看发射，且在全国电视实况转播。

在一连串的倒数延误之后，先锋号火箭终于在当地时间上午11时44分离开了发射台。未料几秒钟之后，控制室的研究人员惊呼：「小心！喔，老天呀，不！」这枚火箭才离地约120公分就坠地，化为一团火球。

纽约时报形容这起火箭爆炸「炸毁了美国的威望」；前参议员强森称此意外「丢脸」。外国媒体的批评更讽刺，利用苏联成功进入轨道的卫星「史泼尼克」（Sputnik）来形容美国此次发射失败，如「失败的卫星」（flopnik，flop意为失败）、「留在原地的卫星」（stayputnik，stay put为留在原地之意），或「没用的卫星」（kaputnik，kaput解作受损或无用）。

先锋计画曾发射失败。图／取自美国海军

不过，外界的批评对NRL团队并不公平。卡拉翰说：「这是一项成功的研究与发展过程，最后却出现许多失败。在这些失败的历程中，他们研发出一套非常好的系统。」前纳粹德国火箭先驱冯布朗（Wernher von Braun）致力将任何东西送上轨道，他把握了此次机会，并在美国陆军支持下，研发出朱比特火箭，这是他设计的德国V2弹道飞弹进化版。雷斯曼说：「当时的首要之务，是尽快将卫星送上太空。」

先锋1号用太阳能卫星创举

1958年1月31日，冯布朗的朱比特火箭搭载「探险家1号」（Explorer 1）发射升空，成为美国首枚成功进入轨道的卫星；探险家1号是美国加州帕萨迪纳喷射推进实验室（JPL）短短3个月的杰作，装载了宇宙射线侦测器，可测量太空的辐射环境。这项由爱阿华大学科学家范艾伦（James Van Allen）设计的装置，后来在太空中发现一片带状区域有许多受困于地球磁场的带电粒子，该区域即为知名的「范艾伦带」。

1958年3月17日，终于轮到美国海军了。当天是晴空万里的好日子，NRL的先锋火箭搭载先锋1号卫星，成功发射进入轨道，并很快回传第一个无线讯号。事实上，先锋1号是全球第一个由太阳能电池供电的人造卫星，该卫星直到1965年都还在传送讯号，而探险家1号仅持续了几个月。