اسپوتنیک 1: داستانی از فتح فضا، آغاز رقابت فضایی و دستاوردهای علمی

در ۴ اکتبر ۱۹۵۷، اتحاد جماهیر شوروی با پرتاب اولین ماهواره مصنوعی جهان، اسپوتنیک 1، همگان را شگفت‌زده کرد. این رویداد جهان را تکان داد و تلاش‌های نوپای فضایی ایالات متحده را به سرعت به پیش راند. هیچ‌کس که در آن زمان زنده بود، هیجان لحظه‌ای را که انسان برای اولین بار یک ماهواره را به مدار فرستاد، فراموش نمی‌کند. این واقعیت که اتحاد جماهیر شوروی در این رقابت از ایالات متحده پیشی گرفت، به ویژه برای آمریکایی‌ها تکان‌دهنده‌تر بود. این اتفاق نقطه عطفی در تاریخ فضا و علم فیزیک به شمار می‌رود.

اسپوتنیک 1 در یک نگاه: اعداد و ارقام

نام "اسپوتنیک" از یک واژه روسی به معنای "همسفر جهان" گرفته شده است. این ماهواره کوچک، کره‌ای فلزی به وزن تقریبی ۸۳ کیلوگرم بود که توسط موشک R7 به فضا پرتاب شد. اسپوتنیک 1، که به عنوان بخشی از تلاش‌های اتحاد جماهیر شوروی در سال بین‌المللی ژئوفیزیک به فضا رفت، حامل یک دماسنج و دو فرستنده رادیویی بود. اگرچه بخشی از هدف این پروژه جنبه علمی داشت، اما پرتاب و قرارگیری آن در مدار، اهمیت سیاسی زیادی داشت و نشان‌دهنده جاه‌طلبی‌های این کشور در عرصه فضا بود.

اسپوتنیک 1 هر ۹۶.۲ دقیقه یک بار به دور زمین می‌چرخید و به مدت ۲۱ روز اطلاعات جوّی را از طریق رادیو ارسال می‌کرد. تنها ۵۷ روز پس از پرتاب، این ماهواره در هنگام ورود مجدد به جو زمین از بین رفت، اما نویدبخش دوران جدیدی از اکتشافات بود. تقریباً بلافاصله پس از آن، ماهواره‌های دیگری ساخته شدند و عصر اکتشافات ماهواره‌ای آغاز شد. همزمان با این تحولات، ایالات متحده و اتحاد جماهیر شوروی برنامه‌ریزی برای ارسال انسان به فضا را نیز آغاز کردند. این رویدادهای تاریخی، فصل تازه ای در عرصه فناوری گشود.

زمینه سازی برای عصر فضا

برای درک اینکه چرا پرتاب اسپوتنیک 1 تا این حد غافلگیرکننده بود، باید نگاهی به شرایط حاکم در آن زمان، یعنی اواخر دهه 1950، بیندازیم. در آن دوران، جهان در آستانه ورود به عرصه اکتشافات فضایی قرار داشت. توسعه فناوری موشکی در ابتدا با هدف تسخیر فضا صورت می‌گرفت، اما به سمت کاربردهای نظامی سوق داده شد. پس از جنگ جهانی دوم، ایالات متحده و اتحاد جماهیر شوروی (روسیه امروزی) در عرصه نظامی و فرهنگی به رقبای یکدیگر تبدیل شدند. دانشمندان در هر دو کشور به دنبال توسعه موشک‌های بزرگتر و قدرتمندتر برای حمل محموله‌ها به فضا بودند. هر دو کشور مصمم بودند که اولین فاتح این مرزهای جدید باشند. این اتفاق اجتناب ناپذیر بود و تنها به یک انگیزه علمی و فنی نیاز بود تا این هدف محقق شود.

علم فضا وارد صحنه اصلی می‌شود

از نظر علمی، سال 1957 به عنوان سال بین‌المللی ژئوفیزیک (IGY) تعیین شده بود؛ دورانی که دانشمندان از روش‌های جدیدی برای مطالعه زمین، جو آن و میدان مغناطیسی استفاده می‌کردند. این زمان‌بندی به گونه‌ای تنظیم شده بود که با چرخه 11 ساله لکه‌های خورشیدی همزمان باشد. ستاره‌شناسان نیز قصد داشتند در طول این مدت، خورشید و تأثیر آن بر زمین، به ویژه بر ارتباطات و در رشته نوظهور فیزیک خورشیدی را رصد کنند.

آکادمی ملی علوم ایالات متحده کمیته‌ای را برای نظارت بر پروژه‌های IGY ایالات متحده تشکیل داد. این پروژه‌ها شامل بررسی پدیده‌ای بود که امروزه آن را "آب و هوای فضایی" ناشی از فعالیت‌های خورشیدی، مانند طوفان‌های شفق قطبی و سایر جنبه‌های یونوسفر فوقانی می‌نامیم. آنها همچنین قصد داشتند پدیده‌های دیگری مانند نور آسمان، پرتوهای کیهانی، ژئومغناطیس، یخچال‌شناسی، گرانش، تعیین طول و عرض جغرافیایی را مطالعه کنند و قصد داشتند آزمایش‌هایی را در هواشناسی، اقیانوس‌نگاری و لرزه‌شناسی انجام دهند. به عنوان بخشی از این تلاش‌ها، ایالات متحده برنامه‌ای برای پرتاب اولین ماهواره مصنوعی داشت و برنامه‌ریزان آن امیدوار بودند که اولین کشوری باشند که چیزی را به فضا می‌فرستند.

ایده ساخت چنین ماهواره‌هایی جدید نبود. در اکتبر 1954، دانشمندان خواستار پرتاب اولین ماهواره‌ها در طول IGY برای نقشه‌برداری از سطح زمین شدند. کاخ سفید با این ایده موافقت کرد و برنامه‌هایی را برای پرتاب یک ماهواره در مدار زمین به منظور اندازه‌گیری جو فوقانی و اثرات بادهای خورشیدی اعلام کرد. مقامات از سازمان‌های تحقیقاتی دولتی مختلف درخواست کردند تا پیشنهادهایی را برای توسعه چنین مأموریتی ارائه دهند. در سپتامبر 1955، پیشنهاد Vanguard آزمایشگاه تحقیقاتی نیروی دریایی انتخاب شد. تیم‌ها شروع به ساخت و آزمایش موشک‌ها کردند. با این حال، پیش از آنکه ایالات متحده بتواند اولین موشک‌های خود را به فضا پرتاب کند، اتحاد جماهیر شوروی از همه پیشی گرفت.

پاسخ ایالات متحده

سیگنال "بیپ" اسپوتنیک نه تنها برتری روسیه را به همگان یادآوری کرد، بلکه افکار عمومی را در ایالات متحده برانگیخت. واکنش سیاسی نسبت به پیشی گرفتن شوروی از آمریکا در عرصه فضا منجر به نتایج جالب و گسترده‌ای شد. وزارت دفاع ایالات متحده بلافاصله بودجه‌ای را برای پروژه ماهواره‌ای دیگری در ایالات متحده اختصاص داد. در همان زمان، ورنر فون براون و تیم او در زرادخانه ردستون ارتش، کار بر روی پروژه اکسپلورر را آغاز کردند که در 31 ژانویه 1958 به مدار پرتاب شد. به سرعت، اعلام شد که ماه یک هدف اصلی است و برنامه‌ریزی برای مجموعه‌ای از ماموریت‌ها آغاز شد.

پرتاب اسپوتنیک همچنین به طور مستقیم منجر به ایجاد سازمان ملی هوانوردی و فضایی (NASA) شد تا فعالیت‌های فضایی غیرنظامی (به جای نظامی کردن این فعالیت) را ادامه دهد. در ژوئیه 1958، کنگره قانون ملی هوانوردی و فضا (که معمولاً "قانون فضا" نامیده می‌شود) را تصویب کرد. این قانون در 1 اکتبر 1958 ناسا را ایجاد کرد و کمیته ملی مشورتی هوانوردی (NACA) و سایر سازمان‌های دولتی را برای تشکیل آژانس جدیدی که هدف آن قرار دادن ایالات متحده در کسب و کار فضا بود، متحد کرد.

مدل‌های اسپوتنیک به یادبود این ماموریت جسورانه در سراسر جهان پراکنده شده‌اند. یکی در ساختمان سازمان ملل متحد در شهر نیویورک آویزان است، در حالی که دیگری در موزه هوا و فضا در واشنگتن دی سی، جایگاه ویژه‌ای دارد. موزه جهانی در لیورپول انگلستان، مرکز فضایی کانزاس در هاچینسون و مرکز علوم کالیفرنیا در لس آنجلس نیز دارای یکی از این مدل‌ها هستند. سفارت روسیه در مادرید اسپانیا نیز یک مدل اسپوتنیک دارد. آنها یادآور روزهای اولیه عصر فضا هستند، زمانی که علم و فناوری برای ایجاد دوران جدیدی از اکتشافات در کنار هم قرار گرفتند.