塔斯社关于苏联向月球发射宇宙火箭初步结果公报 [复制链接]

第6版()
专栏：

塔斯社关于苏联向月球发射宇宙火箭初步结果公报
新华社21日讯　塔斯社21日发表了关于苏联向月球发射宇宙火箭的初步结果的公报。公报全文如下：
火箭完全沿着预定轨道到达月球
1959年9月12日发射的苏联宇宙火箭于9月14日莫斯科时间零时零二分二十四秒到达月球表面。
苏联多级宇宙火箭准确地沿着预定的计算轨道飞向月球。火箭的全部系统、机组和构件在飞行期间工作正常。
火箭上所装的无线电技术设备保证了从地面对火箭的飞行作可靠的跟踪。跟踪从火箭发射时开始直到装科学仪器的容器到达月球表面为止。
地面上整套自动测量设备的顺利工作使得有可能不间断地监督飞行的实际轨道是否符合预定的数据，作出到达月球的可靠预报，并确定到达地区。
由于根据记录下来的各种测量和观测资料对苏联第二个宇宙火箭运行的实际轨道作了分析，在目前就能初步确定装有科学仪器和测量仪器的容器以及火箭的最后一级的到达地区。整理观测材料的结果表明，苏联第二个宇宙火箭的容器到达了“澄海”以东，阿里斯基尔、阿基米德和奥托利克这三座环形山附近的月球表面。根据得到的数据，容器同月球表面相碰之点为月面纬度正三十度，月面经度零度。
装仪器的容器到达月球之点偏离月球可见圆面中心约八百公里。
在容器同月球相碰时，它的轨道同月球表面成六十度的交角。这时容器对月球的速度约为每秒三点三公里。
整理所获得的材料的结果证明，宇宙火箭的最后一级也达到了月球表面。
火箭飞往月球时遥测所得的材料
前已报道，在第二个苏联宇宙火箭飞往月球时，准备研究地球磁场和月球磁场，研究地球周围的辐射带，研究宇宙辐射的强度，研究宇宙辐射中的重核，研究星际物质的气体成分，研究流星粒子。
研究结果获得的材料证明，装在容器中的科学和遥测仪器的工作是正常的。
已经对遥测的材料进行了初步译解工作。
根据所获得的初步材料，目前已经可以确定：
——根据磁强计记录的材料，靠近月球的磁场在它的灵敏度和偏差度（六十伽傌）的范围内没有发现。
——对月球附近辐射强度的测量没有发现带电荷粒子的辐射带。这一事实同磁测量的结果相一致。
——在火箭飞过的宇宙空间中测量了宇宙辐射流的总量，氦核（甲种粒子）、碳核、氮核、氧核和组成宇宙线的更重的核的流量。
——获得了关于X射线、丙种射线、能量大小不同的电子和高能量粒子的补充材料。
——在地球辐射带的范围内进行了测量。
——登记了从容器周围进入容器中的四个正电粒子捕集器的电离气体粒子所造成的电流。所登记的电流大小沿着火箭的飞行路线发生变化；初步估计表明，地球和月球之间有一些区域中电离粒子每立方厘米不到一百个。在离月球约一万公里时，所记录的电流不断增加。这可能是由于月球周围有由电离气体组成的外壳——特殊的月球电离层，或者是月球周围有一个能量约数十伏特的微粒高度集中的区域。
——获得了关于微流星的新材料。
现在正在对获得的材料作进一步的整理和分析。
研究结果将一边整理一边发表。
向月球发射火箭需要高度科技水平
多级宇宙火箭、发动机、飞行操纵系统和保证火箭飞往月球时的准确起动和高度准确的运行的全套地面设备的制成，以及在火箭同月球相碰以前对它的飞行的可靠的监督，都是苏联的科学和技术的杰出成就。
第二个苏联宇宙火箭的发射，这次进行的一套科学研究，以及火箭的到达月面，这一切将对世界科学以及人征服宇宙的事业作出重大的贡献。
由于苏联科学和技术发展达到了高度水平，完成从地球到月球的飞行才成为可能。为了实现这个飞行，必须制造出完善的多级火箭、使用高热量燃料的强大的火箭发动机、极其精确的控制火箭飞行的系统、地面发射设备以及观测飞行情况的整套自动化测量仪器。
在发射火箭之前进行了理论探讨和技术计算。这些工作使得能够确定最好的轨道参数和发射时间，以保证在最有利的条件下达到月球。
向月球发射宇宙火箭原则上在任何一天都可以，也就是说，不论月球在其围绕地球运行轨道的任意的位置上，火箭都可以向它发射。经过计算，选择了这样一天：在这一天向月球发射火箭，火箭飞行时对地球表面的角度最小，这就使速度由于地心引力而遭到的损失达到最小程度，并保证把最大的有效重物送上月球。
为了保证火箭在加速段末端的轨道正确，在火箭上装有操纵系统。这个系统是在整个加速段（约几分钟）都在工作着。火箭在往后的一昼夜半的飞行是没有操纵的，而只在地球、月球和其他天体引力场的作用下飞行。
对火箭加速段末端的运行情况的全部计算必须极度精确。只消提一下下面的情况就足以说明这一点：在速度上每秒钟只要差一米（全速的万分之一），同月球相碰点的偏差就会达到二百五十公里。发射时间差十秒钟就会使相碰点相差二百公里。
苏联第二个宇宙火箭发射时间同预定的相差约一秒钟。这样精确的火箭发射，证明发射系统很完善，发射的自动装置非常可靠。
测量和计算机构均是自动化装置
建立专职的测量机构和计算机构来迅速确定火箭运行情况，对火箭的飞行来说是很重要的。这里用通常确定宇宙体运转的方法是不行的。因此火箭运行的测量是以无线电方法为基础的。在准备全套自动化测量装备时，所有这些特殊情况都得到全面充分的考虑。它们使得能够非常精确地测定火箭的位置。
一切必要的操作都由特制的数字信息计算机进行，在这种机器内也采用信息记忆系统。所有信息都送到计算装置里，这些装置能够对火箭同月球相碰的座标及其他数据进行必要的计算。
所有测量点都由专门联系系统联结起来，借助于这个系统能把所获得的资料及时地传送到计算中心。把经过二十到三十分钟所收到的首批资料加以整理，就可以在火箭飞行的第一个小时内计算出它继续运行的轨道，并肯定火箭能够十分准确地到达月球。同时还向苏联或外国测量站指出在以后如何进行测量和观测。
根据这些资料确定，火箭与月球预定相碰之点是在月球可见圆面的北部。根据后来经过校正的整理结果，确定了相碰的位置和时间。当时确定，这个相碰点是在“澄海”区距离月球可见圆面中心八百公里之处。
关于苏联发射第二个宇宙火箭的振奋人心的消息传遍了全球。这个火箭已于9月14日零时零二分二十四秒成功地抵达月球表面。在人类史上第一次完成了从地球到另一个天体的宇宙飞行。
由于苏联科学和技术发展达到了高度水平，完成从地球到月球的飞行才有了可能。这次飞行的实现是苏联科学家、设计人员、工程师、技术员和工人努力的成果，是参加制造和发射苏联第二个宇宙火箭的大集体的令人鼓舞的劳动的结果。
向月球发射火箭是一个十分复杂的科学技术问题。
为了飞往月球，必须制造高度完善的多级火箭、使用高热量燃料的强大的火箭发动机，高度精确的控制火箭飞行的系统、地面发射设备和观测火箭飞行的整套自动测量仪器。
有关月球运行知识和飞行轨道问题
为了了解对火箭控制的准确性、对发射台自动技术以及对解决向月球发射火箭的问题的测量机构的要求，兹介绍一些有关月球运行的资料以及与选择飞行轨道有关的某些问题。
我们回顾一下天文学中所知道的关于月球运行的主要特点。月球是地球的卫星，它沿着一个接近圆形的轨道环绕着地球运转。月球的轨道面现在同地球的赤道面构成大约十八度的交角。由于这样，在沿着轨道运转时，月球的倾斜，也就是从地球中心到月球的方向同地球赤道面的交角，在十八度到负十八度之间发生变化。月球围绕地球运转一周的时间大约为二十七点三个昼夜。月球同地球的距离是在三十五万六千四百公里（在轨道的近地点）到四十万零六千六百七十公里（远地点）之间变化的，平均距离为三十八万四千三百八十六公里。月球沿着轨道运行的速度大约每秒一公里。月球以这种速度运行一昼夜在天球上画出的弧度将近十三度。
火箭向月球飞行的轨道由两部分组成：加速飞行段——火箭在发动机推力的作用下，在这个飞行段到达一定的高空，并获得了必要的速度；自由飞行段——这个飞行段是在火箭最后一级发动机关车和容器脱离以后开始的。容器脱离最后一级火箭是用机械方法把它们分开的，并使容器具有不大的附加速度。
根据天体力学的定理，火箭在发动机关车以后向月球自由飞行的轨道，有很长一段受月球的引力比较小，轨道的形状接近于双曲线，地球中心为双曲线的一个焦点。
随着离地球越来越远，运行的速度逐渐降低到每秒两公里。后来由于月球引力逐渐增大的影响，速度不再降低，并开始增加，直到与月球表面相碰为止。同月球相碰时的速度达到每秒三点三公里。怎样保证在最有利条件
下到达月球
在向月球发射火箭之前，做了理论探讨和技术计算工作，从而决定了轨道参数和发射时间，保证了在最有利的条件下达到月球。现在来详细谈谈这一点。
从原则上说，任何一天，不论月球在其绕地球运行轨道的任一位置上，发射火箭到月球上都是可能的。但是，经过计算证明，从辽阔的苏联境内的地面发射火箭时，从动力消耗上来说，发射火箭的最有利时刻是当月球处在它的轨道同最小赤纬的交叉点附近的时候，即月球赤纬接近十八度（负十八度）的时候。在这种情况下，火箭在加速段将以与地球表面成最小的角度飞行，而由于地球引力所损失的速度也将是最小，这就保证能够把最大的有效重物送上月球。火箭发射的日期迟一些或早一些，都会使可能的有效重物的重量减少。但是，如果相差只有几天，这种损失是比较小的。在每个月份内，都可以指出为期约一周的时距，在这一时距内火箭向月球的飞行是适合的。如果离这一最佳时期较远，可能的有效重物就要大大减小。
在上述时距内，当火箭同月球相碰时，月球的位置应该在地平线之上。在宇宙火箭飞行中，火箭与月球相碰时间的选择应尽量使它们的相互接近发生在月球对于观测点来说处于上中天的时期，也就是月球离地平线的高度接近最大值的时期。在这种情况下无线电通讯的条件是最有利的。
计算的结果，选择了轨道面同地球赤道面的最佳倾角值，这就为预定的发射点确定了火箭在它运行的开始阶段飞行轨道的方向。对于各种不同的航行方向，火箭在加速段运动速度的倾角和由地球引力所引起的损失大小，是各不相同的。选择航行的方向的条件是：损失最小，从而能最大限度地使可能的有效重物增加。同时，还考虑到便于安置成套的测量仪器的问题，这些仪器用来监督火箭的运行和收集火箭在加速段上和在最后一级发动机关车后自由飞行最初阶段上的遥测情报。
计算表明，在从苏联境内向月球飞行的情况下，月球在火箭发射时应当位于地平线之下接近下中天的地方。这就是说，发射时刻应当同月球的上中天大约相差半昼夜。如果考虑到在到达月球时，月球应当位于上中天，那么，显然，向月球的飞行应当持续半昼夜，或者一个半昼夜，或者两个半昼夜，以此类推。
宇宙火箭的持续飞行时间选定为一个半昼夜，因为飞行时间要是半昼夜，就要求十分巨大的初速度，而如果要在两个半昼夜或更多的时间内完成到达月球的飞行，并要在同月球相遇时对火箭进行有保证的观测，这就必须对保持加速段末端的运动参数的准确性提出更严格得多的要求。
对飞行持续时间的选择决定了火箭在加速段末端的速度的大小。如上所述，这个速度略大于抛物线速度。
计算火箭在加速段的轨道和最后一级发动机关车后运行阶段的轨道，都是用快速电子计算机进行的。在计算时曾考虑到地球和月球的引力。还必须考虑到由于地球的扁度而引起的地球的引力场偏离中心和对太阳引力的摄动作用。为了使火箭在加速段末端的飞行得到同计算数值十分准确地相符的运动参数，在火箭上装有在整个加速段都工作的操纵系统，整个加速段的时间为数分钟。火箭进一步持续的一个半昼夜的飞行是没有控制的，它完全是在地球、月球和其他天体的引力场的作用下飞行的。
保证火箭准确运行任务十分复杂
为了在火箭自由运行阶段不对它的运动进行任何校正的情况下能保证火箭到达月球，在加速段末端运动参数的计算值应当极为精确。例如，只要火箭的速度有每秒钟一米的误差，也就是等于火箭速度值的万分之一的误差，就会使它同月球的相碰点偏离二百五十公里。
速度矢量同计算出的方向如果相差一分，相碰点就要偏离二百公里。发动机关车时火箭所在地点的座标的变动，也会大大影响火箭同月球表面相碰的位置。如果上述所有的误差以及火箭起飞时间的不准确这一切因素一起发生作用，通常使火箭同月球相碰点发生的偏差要比每个因素单独起作用时所发生的偏差为大。
鉴于月球的半径为一千七百四十公里，要使火箭可靠地到达月球，速度的误差应该在每秒几米以内，而速度矢量和它预计的方向的偏差不应超过十分之一度。保证对火箭的操纵有这样的精确性，这是一件十分复杂的任务。
应该指出，从苏联境内实现飞向月球的工作，对操纵系统工作的精确性的要求比从地球赤道附近地区起飞更为严格。
精确地保持计算好的起飞时间的必要性同火箭轨道面随地球自转而发生转动有关系。起飞时间偏差十秒，同月球表面相碰点的偏差就达二百公里。
使宇宙火箭在预定时间发射的精确度达到几秒以内，这是对发射火箭的组织工作和准备工作以及对自动发射系统提出的严格要求。苏联第二个宇宙火箭的发射的精确性证明了起动系统的完善和自动发射装置的高度可靠性。
第二个宇宙火箭的起飞时间同预定发射时间相差约一秒。
建立专门测量机构和计算机构，建立一套复杂的、可以有效地确定宇宙火箭飞行特征的设备的问题，在宇宙火箭飞行问题上非常重要。
要求尽快地获得火箭飞行特征的资料，是一个特殊的要求，这种要求在很大程度上决定了整个测量系统的复杂性。这些资料对于观测站和测量站预报火箭的运行和火箭同月球表面相碰点的计算是必需的。
从上面的数据可以看出，运行参数的误差对相碰点位置有多大的影响，根据测量数据确定这些参数时，应当使其精确度达到天文学计算的精确程度。
多年来天文学实际工作所得出的确定宇宙体运行特征的一般办法，不可能运用于上述的目的。由于火箭这个观测目标的体积很小，而且在有限的观测时间内一些角度测量不够准确，此外，由于这些测量在很大程度上取决于能见度和地球大气层状态而很不可靠，所以观测天文学的基础，光学测量的确是不适用的。
因此，宇宙火箭的测量机构是靠无线电技术测量工具来进行工作的。在这方面，利用了对倾斜距离、角度和径向速度的测定。
对于这些特点和对确定宇宙火箭运动参数的要求，在整套自动化测定装置中都尽量充分加以考虑。这种装置可以十分精确地测定火箭运行中的倾斜距离和它的两个角度：方位角和位置角。从测量点获得的测量材料变换成二进位电码，进行初步整理和使其同天文时间配合。
上述一切操作都是由专门的数字信息机进行的。这种信息机保证把测定材料用原材料形式或记忆信息形式自动送到各联系线。在计算中心，可以借助于专门的电子设备把接收到的情报自动译出并打成穿孔卡片，以后穿孔卡便送入电子计算机中。计算机根据来自各测量点的测定材料，对火箭运行的起始条件、目标指示和火箭同月球相碰点的座标进行计算。
为了获得宇宙火箭在它到达月球的整个飞行阶段中运动的完整的资料，不间断地测量火箭离地球的距离、火箭运动的径向速度（即其离开测量点的速度）和角度座标：位置角和方位角。测量是以一八三点六兆周的频率进行的。
地面上的遥测站传递和记录了宇宙火箭上所进行的科学观测的资料以及关于测量仪器和无线电仪器工作条件（温度和压力）的资料。科学资料是用频率各为一八三点六、三九点九八六和一九点九九三兆周的无线电发射机发送的。全部上述无线电技术设备都装在容器之内。
用两个频率——一九点九九七兆周和二○点○○三兆周工作的发射机对最后一级火箭的飞行进行无线电观测，并沿这个无线电波道发回关于宇宙辐射强度的补充科学情报，这不是从装设在容器上的仪器发回的，而是从最后一级火箭上的仪器发回的。
地面上准确测定了相碰地点和时间
设在苏联各地的专门测量点的大批成套无线电技术仪器都参加了对苏联第二个宇宙火箭的观测。所有的测量点联合成了一个专门联系系统，这个系统保证了有效地把观测资料传发到计算中心，把目标指示传发到各测量点。
为了使测量仪器工作在时间上协调，并使测量结果配合统一的时间，组织了统一时间的专门机构。
苏联的各个测量点通过自动联系线路在二十到三十分钟内就把测量资料发到了计算中心，对测量资料的初步整理使得在宇宙火箭飞行的第一个小时内计算出火箭继续运行的轨道，证实火箭可以十分准确地到达月球，为苏联和外国测量站进一步测量和观测计算出指示目标。
根据这些资料可以确定，预期的相碰点是在月球可见圆面的北部。
后来对这些资料进行了精确的研究，并且参考了关于火箭距离和径向速度的大量补充材料，就有了可能确定火箭和月球相碰的地点和时间。已经确定，相碰点位于“澄海”区距月球可见圆面中心八百公里之处。
第二个苏联宇宙火箭顺利地飞到月球是研究宇宙空间和天体的极重要的阶段。
（文内小插题是本报编者加的）（附图片）
苏联第二个宇宙火箭运行轨迹图。线上的数字表示火箭经过地球表面上空的各个不同时刻的位置。
（1）9月12日12时（莫斯科时间，即北京时间下午五时。）（2）12日15时，离地面78，500公里（3）12日18时，离地面112，000公里（4）12日21时，离地面142，400公里4a人造彗星形成（5）13日零时，离地面171，000公里（6）13日3时，离地面198，000公里（7）13日6时，离地面224，000公里（8）13日9时，离地面250，000公里（9）13日12时，离地面274，000公里（10）13日15时，离地面298，000公里（11）13日18时，离地面322，000公里（12）13日21时，离地面346，000公里（13）14日零时2分24秒，离地面371，000公里，火箭到达月球表面。
塔斯社传真照片（新华社发）
月球火箭飞行轨道图。　塔斯社传真照片（新华社发）
苏联第二个宇宙火箭到达月球的地区（右图上半部方框所示）。左图是根据右图上半部方框放大的。
塔斯社传真照片（新华社发）