人類曆史上的第一枚現代運載火箭是在1957年10月由蘇聯發射成功的,它把世界上第一顆人造地球衛星送入了太空,從此為人類發展航天運輸和空間應用技術開創了先河,並奠定了堅實的基礎。而即使歐洲在“二戰”期間,由德國研製了著名的V-2火箭,它被公認是後來人類現代運載火箭和洲際彈道導彈發展的雛形。但“二戰”結束後,德國作為戰敗國,這項技術不僅被迫擱置,而且美國還從德國掠走了大量的火箭部件和技術設計人員,從而壯大了本國的火箭開發實力。由於曆史政治原因,歐洲一直沒有大規模發展航天運輸技術,直到1973年7月31日歐洲空間局成立時才結束了這種局麵。
1973年12月,歐洲空間局開始聯合投資研製阿麗亞娜型運載火箭,這是一種液體三子運載火箭,研製工作曆時6年,投資費用約10億美元(1988年幣值)。1979年12月,第一枚阿麗亞娜1型火箭首次亮相,並圓滿完成了第一次飛行任務,1981年正式投入商用。自此,歐洲的運載火箭技術獲得了快速發展。特別是進入20世紀80年代以後,由於商業通信衛星技術的迅猛發展及其大量應用,推動了運載火箭的不斷發展。歐空局又在阿麗亞娜1型運載火箭基礎上陸續研製了阿麗亞娜2型、阿麗亞娜3型、阿麗亞娜4型和阿麗亞娜5型運載火箭,從而使阿麗亞娜係列運載火箭的地球同步轉移軌道運載能力從最初的1850千克增加到6500千克。
由於目前世界上最大的商業通信衛星質量不超過5.5噸,而大部分商業通信衛星的質量介於2.5~4噸之間,因而阿麗亞娜5型運載火箭不僅具有發射世界上最大的高軌道商業通信衛星的能力,還具有一箭發射兩顆較大高軌道衛星的能力,這樣可以大大降低用戶費用。
阿麗亞娜5型運載火箭由4種型號組成,它除使用了改進的一子級外,還使用了在阿麗亞娜4型運載火箭三子級基礎上改進而成的新型低溫上麵級,經過改進後,它的地球同步轉移軌道運載能力提高到8噸(單星)。而運載能力最大的阿麗亞娜5型改進型改進後,地球同步轉移軌道運載能力將提高到12噸(單星)。2002年第一種改進型阿麗亞娜5型運載火箭投入使用後,歐洲空間局停止生產舊的阿麗亞娜4型運載火箭。
在過去十幾年裏,阿麗亞娜係列運載火箭不僅在激烈的國際商業衛星發射市場競爭中獲得了巨大的成功,並且推動了人類現代運載火箭技術的發展。同時,也帶動其他航天大國開發研製了新一代運載火箭。如20世紀90年代中期,美國、俄羅斯和日本分別研製了“德爾它4”“宇宙神5”“安加拉”和“H-2A”係列運載火箭,由於這些運載火箭全部采用了“係列化、標準化、模塊化”的設計方案,並且由於引入了高性能發動機等,不僅使其具有了與阿麗亞娜5型運載火箭相當的運載能力,還使生產成本大幅降低。這些運載火箭在本世紀初陸續發射成功,並在未來形成一定的生產規模。大批新型運載火箭湧入國際航天發射市場後,必將對未來的市場格局產生重大影響,阿麗亞娜5型運載火箭的競爭優勢也必將受到影響。
第一顆人造衛星
世界上第一顆人造地球衛星——人造地球衛星1號是蘇聯在1957年10月4日發射的。
1957年10月4日蘇聯拜科努爾航天中心天氣晴朗。人造衛星發射塔上豎立著一枚大型火箭。火箭頭部裝著一顆圓球形的有4根折疊杆式天線的人造衛星“斯普特尼克”1號。隨著火箭發動機的一聲巨響,火箭升騰,在不到兩分鍾的時間裏消失得無影無蹤。世界上第一顆人造衛星發射成功了。
消息迅速傳遍全球,各國為之震驚,世界各大報刊都在顯要位置用大字標題報道:《轟動20世紀的新聞》《科技新紀元》《蘇聯又領先了》《俄國人又打開了通往宇宙的道路》等。
這顆衛星的本體是一隻用鋁合金做成的圓球,直徑58厘米,重83.6千克。
圓球外麵附著4根彈簧鞭狀天線,其中一對長240厘米,另一對長290厘米。
衛星內部裝有兩台無線電發射機——頻率分別為20.005兆赫及40.002兆赫,無線電發射機發出的信號,采用一般電報訊號的形式,每個信號持續時間約0.3S,間歇時間與此相同。此外還安裝有一台磁強計、一台輻射計數器,一些測量衛星內部溫度和壓力的感應元件及作為電源的化學電池。盡管這顆“小星”在天空不過逗留了92天,但它卻“推動”了整個地球,加快了各國發展空間技術的步伐。
它在拜克努爾發射場由一支三級運載火箭發射。起飛以後幾分鍾,衛星從第三級火箭中彈出,達到第一宇宙速度(7.9千米/秒),進入環繞地球飛行的軌道。它距離地麵最遠時為964.1千米,最近時為228.5千米,軌道與地球赤道平麵的夾角為65毅,以96.2分鍾時間繞地球1周,比原來預計的所需時間多1分20秒。在秋夜的晴空中,有時它像一顆星星在群星中移動,肉眼可以看到它。這顆衛星的運載火箭於1957年12月1日進入稠密大氣層隕毀。衛星在天空中運行了92天,繞地球約1400圈,行程6000萬千米,於1958年1月4日隕落。為了紀念人類進入宇宙空間的偉大時刻,蘇聯在莫斯科列寧山上建立了一座紀念碑,碑頂安置著這個人造天體的複製品。