一顆宇宙塵飄飄蕩蕩飛過太空。它約有拳頭那麼大——是一塊金屬,呈不規則形,表面凹凹凸凸,重約二十磅。耀眼的太陽像聚光燈一般照射著它,它在漆黑的太空襯托之下閃閃發光,彷彿在熄了燈的戲院裏飛揚的一顆塵埃。它慢慢地圍繞自己的軸心而翻滾,它的表面上時時刻刻出現千變萬化的強光和黑影。
假如不是這顆宇宙塵慢慢在旋轉,大家也許以為它懸在太空裏不動。其實,它以每秒鐘好多哩的速度在猛衝,順著一個絕大的軌道急進,圍繞著太陽旋轉。自從我們太陽系開始以來,這顆宇宙塵已圍繞太陽旋轉幾十億次,好像行星各自在平靜的軌道上繞太陽而轉。它的龐大軌道橫跨過金星,地球和火星的軌道。在這顆宇宙塵的漫長旅程中,很可能有萬千次同這三個行星擦身而過,幾乎撞個滿懷。
現在這顆宇宙塵正靠攏地球。如果有個觀察者同它一道飛翔,就會看到地球的表面慢慢越現越大,也越明亮,襯托於烏黑的太空之上。這顆宇宙塵走著一條同地球相撞的路,以它優越的速度從後面追上地球。
地球引力的拉扯現在加添了宇宙塵的速度。地球的表面越顯越大了——現在遮掉半邊天。有幾個空氣原子開始撞到這顆宇宙塵前邊的表面上,把已往無數世代裏積聚在這個表面之上的細微宇宙灰撞掉了。再過幾秒鐘,這宇宙塵——現在成為地球上看得見的流星——開始灼熱發光,因為它衝進了下邊的稠密空氣層。這驚人的磨擦產生幾千度的熱,流星就化為一縷耀眼的金屬蒸汽和白熱的空氣。幾分鐘之後,一條輕柔而熾熱發光的帶仍然標誌著這顆流星隕歿的道路。地球同它的大氣層增長了大約二十磅的質量。
每個鐘頭,地球的空氣都要吞進無數百萬顆宇宙塵,其中絕大部分微小極了,要用顯微鏡才看得見。它們的數目極多,因而使地球每天增添大約一千噸的質量。許多科學家相信地球和別的行星原本都是由無數億萬顆微粒——隕石之類的物質——構成的,這些微粒充滿於太陽周圍的太空,逐漸積聚,形成較大的集團。地球的形成至今還沒有完全竣事,上面所說那顆流星的隕落不過是令地球得以形成的無數億兆事件中的一件而已。
不管從外邊的太空闖進什麼東西來,地球總是用它的引力巨掌牢牢抓住。自古以來落入這個巨掌的一切隕石之類的物質,至今全都仍舊是地球的一部分。除了從空氣的最頂層逃往太空的少數孤獨的原子之外,地球絕沒有放棄過它所獲得的任何一點物質。引力是個嚴格戒備、有效能的衛兵。
正好在上述流星化成一道白光而隕歿的時候,有個另成一格的天體進入現場。它從地球的陰影裏冒出來,鮮明地反射著陽光。它像宇宙塵那樣衝過太空,它也是由金屬構成的;但它在別的方面卻迥然有異。它的形態是有規則的——十足溜圓,金屬質的表面打磨得極度光滑,所以它反射太陽,發出令人目眩的強烈光芒。它也重約二十磅。但這個二十磅構成了地球的自然歷史上最卓越的物質之一:人造衛星。這個人造衛星同別的人造衛星都曾經是地球的質量的一部分,但它剛才離開了地球,開始作為一個天體而存在,同月亮的地位相等。
自從地球歷史的開端以來,地球近傍物質的流動全是祗向一頭走的。現在,破天荒第一次,固體的物質塊往相反的方向進行——離地球而去。
物質在地球附近往相反的方向進行,只有憑藉人類的技術才智纔可能實現。人找到一種辦法克服引力的力量,引力通常使一切東西都束縛在地球上。火箭發動機的推舉力把人造衛星推出地球之外,進入繞地球而行的軌道。人造衛星是人類自行製造的月亮。
人造衛星不像自古以來情人們雙雙凝望的天然月亮,而是複雜的,非常懂事的科學工具。它是個不能自力運動的金屬彈丸,繞著地球旋轉,卻已成為革命性的工具,能解決許多從來沒有答案的問題。但科學家的雄心更大︰他們所製作的衛星是要充當機靈而準確的觀察者。衛星在許多方面好像是個活東西。它擁有設備,能「看」、能「聽」還能「感覺」到大氣層和太空之間的邊綠區域裏所發生的事態。它有電子「腦筋」記憶它的「知覺」,還有無線電「聲音」,能回答地面上用無線電發出的問題
衛星有很多事物可以看、聽和感覺,那是拘束在地球上的儀器永遠無法觀察到的。它有幾隻人造眼注視太陽,細看太陽的紫外光線。又有些眼睛對準下面的地球,觀察變化不己的雲層。人造耳朵傾聽細小的宇宙塵撞到衛星的金屬表面上所發生的輕微的卡搭聲,別的「感覺器官」紀錄著較大的宇宙塵,大得足以洞穿衛星的殼。對熱度有靈敏感覺的儀器,測量著溫度。「磁」的感官則追尋地球的磁場,此外還有些巧妙裝置偵查太陽發出的帶電的粒子,並紀錄宇宙線。
衛星所觀察到的一切,都儲存於電子記憶器中——這是一套小小的磁心,有些衛星中則用微型磁帶錄音機,在天空作記錄。衛星每兜一個圈,走到恰當的位置,地面上就會發出無線電訊號,命令它將儲存的消息洩露出來。於是衛星用它的無線電聲音講講話,將它在剛才兜過的一圈中搜集到的資料傳送到地面。
衛星攜帶的儀器,是科學和工程設計的奇蹟。每種儀器輕便得教人幾乎不能相信,因為在製作儀器時那怕祗節省一啢的重量,也可能決定成敗,使衛星進入或進不到預定的軌道。假如不能在嚴格的重量限度內製作一種特別的儀器,就不能送它上天。科學家們制訂了非常複雜的方案,進行這些「在艙內」進行的實驗,以最少的重量取得最多的資料。陸軍、海軍、空軍、某些大學以及工業界都參與了這些實驗。
在頭一批衛星裏,供應電力的電池佔了最大部分的重量——約為衛星全部重量的三分之一。其餘的重量分屬於各種電子器械,如收報機、發報機、替續器、多線測遠儀和紀錄機。這些器械極小,相形之下,連環圖畫裏描寫的宇宙怪人手腕上帶著的收發報兩用無線電機顯得笨拙了。現代電子學工藝產生的一切微型奇妙製品,如半導體、印製的線路(印刷電路)、小型電容器和磁心等,都應用於衛星的種種器械中,這些製品極小又極輕,因此全部可以塞進一個小容器,其體積不超過六個茶碟堆起來那麼大。這些電子器械的每一項,其部件的數目都比一架大型彩色電視機更多,但裝備成的整個器械可以藏在手掌心裡。衛星的電子設備能夠擔當種種極複雜的任務,如感覺、測量、儲存消息、傳送資料等,所費的電力微少極了。小小的幾個電池可以開動全部設備達一兩個星期之久。
有些較新穎的衛星裝置了太陽電池。這種現代電子世紀前途無量的儀器,可以轉變大量的太陽能為有用的電力。太陽電池最合衛星的理想,因為太空裏有著取之不盡的免費的陽光。除非宇宙塵打中衛星,毀壞了精密的電路,運行於太空的無線電和電視設備在太陽電池的電力開動下簡直可以永遠生效。
自從第一個「旅伴」號(Sputnik)衛星開始它寂寞的旅程進入太空以來,衛星的數目不斷增加,儘管其中有些只在軌道上旋轉幾星期或幾個月。有個時候——在一九六二年正月——總共有三十五個人造的器械飛翔於太空,其中許多個至今還忙於將自己測量到的科學資料發送給地球上創造衛星的人。這些器械並不全是真正的衛星。蘇聯工程師兩次進攻月球,都成功了。一九五九年九月十四日,紐約時間下午五點鐘,由地球發出的頭一件東西達了月球。它是個球形的儀器包,共重八五八磅,於飛行大約三十五小時後,以每小時七千五百哩的速率衝到月球表面。一九五九年十月六日,一支蘇聯火箭,是三天前發射的,圍繞地球滑行,奉地球上發來的無線電命令,將兩具照相機指向月球背部。有個複雜的裝置在火箭之內把照片沖洗出來,掃瞄之後,用無線電訊號把影像傳回地球,使人略窺自古以來見不到的月球風光。拍回的照片,揭露了月球表面上看不見的部分大約百分之七十。蘇聯科學家行使了發現者素來享有的權利,替某些顯眼的火山口、山脈和平原取了名字。
美蘇兩國的太空科學家都發射了火箭進入星際太空,辦法是賦予這些火箭巨大速度,大得足以衝破地球的引力,進入繞太陽而行的軌道。在這些所謂「行星探針」之中,美國的「拓荒者五號」(Pioneer V)最是卓著成效。它那一百五十瓦特發報機發出的訊號,遠自一千三百三十萬哩外傳來,仍可收到。儘管這具發報機預定在五千萬哩之外還可同地面保持接觸,不巧因電池漏電,中途就音沉響絕。
自從衛星時代開始以來,運行於太空的器械的重量已由寥寥幾磅增加到像美國空軍發射的「米達斯」(Midas)衛星那樣的兩噸半,以及俄國衛星那樣的五噸以上。這些器械真可當「太空船」之名而無愧。但是大炮的彈丸、火箭和太空船之間最大的差別是後者會回到它出發的地方——而且大體上安然無恙。在太空飛行中,重入地球的大氣層以及終於讓人尋獲,是個大問題,具有意想不到的困難。我們知道,一個物體只有具備極大的速度時才可能成為衛星,這個速度必須超出