东方红一号卫星(东方红一号卫星发射时间)

揭秘“东方红一号”背后的故事

1970年4月24日,在酒泉卫星发射中心,随着我国第一枚运载火箭长征一号发出轰鸣,“东方红一号”卫星飞向广袤无垠的太空。中国从此成为世界上第五个自行研制和发射人造卫星的国家,中国人自此叩开了通往浩瀚宇宙的大门。

时至今日,“东方红一号”卫星仍在围绕地球飞行。在天气晴好的日子,许多天文爱好者还会拍摄这颗卫星经过祖国上空的照片。这些照片所承载的,是一段刻骨铭心而历久弥新的故事。

伴着战火而生的现代航天

人类进入工业社会以后,第一个准备跨进太空的是德国。第一次世界大战结束后,德国的大炮研制受到《凡尔赛和约》的限制,“火箭”这一没人关注的新事物成为当时德国钻空子的利器。火箭是卫星的“兄弟”,没有能够摆脱地心引力的火箭,卫星如无本之木。

第二次世界大战后期,德国已经有了很多的先进武器,这些武器严重刺激了盟国。德国战败后,美国率先抢到他们的火箭专家,也就是后来被誉为现代火箭之父的冯·布劳恩。

苏联迟到一步,可他们从古拉格(苏联政府的一个机构)召回了蹉跎数年的科罗廖夫,科罗廖夫是世界公认的航天学、火箭理论先驱齐奥尔科夫斯基的传人。

1957年10月4日晚,在距离莫斯科2000多公里的秘密基地里,一枚R-7火箭在探照灯发出的耀眼光芒中升空,世界上第一颗人造地球卫星Sputnik-1发射成功。航天时代的序幕被彻底拉开。

中国的航天梦与卫星梦

1958年5月,在中共八大二次会议上,有代表在发言中提到中国的人造卫星问题,并就此展开了热烈讨论。毛泽东沉默良久后,大声地说出一句话:“我们也要搞人造卫星!”

其实,科技强国的种子早已种下。1939年5月,延安成立了自然科学研究院;1940年,陕甘宁边区自然科学研究院成立;抗日战争胜利前夕,在周恩来的关心下,重庆还成立了中国科学工作者协会;1956年,中国第一个导弹研究机构——国防部第五研究院正式成立……

苏联的人造卫星上天后,天文学家张钰哲和他的助手们很快建立了人造卫星运动理论研究室,并在全国多地建立观测站。他们利用观测数据计算做出的轨道预报,比当时苏联提供的数据还要精准。与此同时,钱学森、赵九章等学者也纷纷发表文章谈人造卫星的意义。

当毛泽东发出“我们也要搞人造卫星”的号令后,全国沸腾了。中国科学院将此列为1958年的第一项任务,“581”小组成立。然而,后来由于种种原因,人造卫星计划几经波折被搁置。其间,加加林第一次从太空俯视了地球,短短108分钟的飞行,再次震撼世界。

不过,确立中国大国地位的“两弹一星”整体工程,依然在时代的洪流中稳步前行。1964年10月16日,中国第一颗原子弹爆炸成功,10月下旬,赵九章提交了一份几千字的建议书,再次说到中国的人造卫星计划。1965年5月,中央正式批准人造卫星计划,这个迟到了7年的计划代号为“651”。

1965年9月,中国科学院组建了以赵九章为院长的卫星设计院,对外称科学仪器设计院,专门负责人造地球卫星的研制。持续42天的技术论证会确定:第一颗人造卫星命名为“东方红一号”,直径为1米,重量约100千克(最后实际达173千克),而且要做到“上得去,抓得住,看得见,听得到” 。

12个字里的大门道

1968年2月20日,中国空间技术研究院正式成立,钱学森兼任院长,七机部一院的孙家栋以及“航天18勇士”就是在这一时期被抽调到空间技术研究院的。“航天18勇士”之一的戚发轫后来接受采访时说:“‘航天18勇士’,实际上就是18个相关专业的人。”

距离预定的发射时间只有两年时间,卫星研制工作进展并不大。“东方红一号”的总负责人孙家栋决定精简计划,把一些科学探测项目先拿下来,放在第二颗卫星上,保证第一颗能在预定的时间内发射。不过精简了计划,并没有精简技术,甚至给团队提出了更高的要求。

比如原定的卫星发射倾角是42度,这是为了利用地球自转,降低运载火箭的难度,但这个倾角发射的卫星观测范围只能是南北纬42度之间,这就会造成卫星的巨大浪费。后续的应用卫星,都需要观察更大的范围,42度倾角发射的卫星显然不可持续。

经过研究,团队最后决定将发射倾角定为70度左右。倾角改变后,运载火箭难度加大,但卫星质量已经确定在100千克以上。“上得去”是卫星发射最基本的要求,要靠大量精确的计算来保证。在那个年代,比较先进的计算设备是自动计算器,多数是半自动手摇计算器。任务急的时候,研究人员连算盘都用上了。曾任七机部某研究院卫星轨道组组长的李颐黎回忆道:“算一条轨道,三班倒整整算了一年,而且一个数据必须两人对着算,互相校验。”

在最早上天的几颗卫星中,温控也是一个技术难点。孙家栋介绍,卫星上天后飞到太阳直射的那面,温度非常高,在太阳背面温度又很低。法国、日本卫星虽然都在中国之前发射,但由于温控技术不过关,上天不久后就失灵了,法国的卫星被“冻死”了,日本的卫星只转了6圈,就因为不耐高温被烧掉了。“东方红一号”发射成功后正常运行了28天,没有因为温度问题出现故障,这项技术在当时就达到世界先进水平。

卫星所有零件都要在地面做外太空环境模拟实验,这样才能确保上天后正常工作。振动实验、离心力实验、低温实验,一样都不能少。戚发轫回忆,没有低温实验室,就找到中国人民解放军海军后勤部的一个冷库,里面还存放着肉和鱼。夏天进去实验,就披件棉大衣,脚上穿的塑料鞋都被冻裂了。

“看得见”和“听得到”也让研究人员绞尽脑汁。“东方红一号”的直径只有1米,是非常接近球体的72面体,因为它是自旋式运行,转起来会有72个面反光。这样设计的主要原因之一,就是让卫星在轨时能产生一闪一闪的效果,比较容易观测。然而,即使这样,“东方红一号”进入太空后,亮度可能只相当于六等星。天文学上的星等,数字越大,亮度越低,六等星,是天气好时视力极好的人肉眼可见的极限。

为此,科研人员集思广益,最后想出一个办法——给“东方红一号”穿裙子。其实,具体而言并不是给卫星穿裙子,而是在末级火箭(最后和卫星分离,会紧跟其后)上加装“观测裙”,使其提高到二等星或三等星的亮度。“观测裙”是用特殊材料的布做成的一个大气球,把三级火箭包上,等到火箭进入太空后撑开,直径达到3米,“观测裙”外表全镀上铝,可以更好地反射太阳光。这样,人们在地球上就可以此作为参照物,很容易找到“东方红一号”。

为了解决“听得到”的问题,研究人员也是煞费苦心。如果传送“滴滴答答”的工程信号,老百姓听不懂;传送文字,外国人不明白。设计团队最终决定播放乐曲最合适,而传回《东方红》旋律的音乐盒,实际上是“东方红一号”卫星遥测系统的一部分。遥测系统负责将卫星的工作状态和高空物理数据传回地面,没有遥测数据,卫星就是一个飞着的“铁疙瘩”,但因为加入音乐,数据传输的规模就增加了很多倍,难度也随之增加。

同样的,“抓得住”的问题也经过了重重攻关,并最终形成中国独有的技术。

“东方红一号”一飞冲天

前期工作准备就绪后,1970年4月1日,装载着“东方红一号”卫星和“长征一号”运载火箭的专列抵达酒泉卫星发射场。

架好火箭,一切准备就绪,已经是4月24日了。那天晚上,天气并不好,天空一直笼罩着厚厚的云层。到晚上9点多时,云层裂开了一道缝——天,终于晴了。现场工作人员听到星箭分离的口令时,都激动得跳了起来,因为,这代表着卫星已经进入预定轨道。

中国第一颗人造地球卫星——“东方红一号”,于1970年4月24日21时35分成功发射。“东方红一号”的成功发射,标志着我国正式进入了太空时代,也成为世界上第五个完全依靠自己的力量成功发射人造卫星的国家。

1970年4月25日晚8点,很多人从收音机里听到了《东方红》熟悉的旋律。人们欢呼雀跃、奔走相告:中国的第一颗人造地球卫星上天了!

“东方红一号”卫星在太空中正常工作了28天,比原定时间长了8天,而其在轨时间,迄今已有50多年。

(今完)

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