一張白紙,畫出傳奇:我國第一顆人造衛星東方紅1號

2020年4月24日,是我國第5個航天日。1970年4月24日21時,我國第一顆人造衛星隨著長征1號運載火箭發射升空。約10分鐘後,東方紅1號宣佈進入預定軌道。我國第一顆人造衛星發射成功!可以說,這10分鐘是相當漫長的。衛星在發射過程中也並非一帆風順,也可謂是驚心動魄。最終的結果對於科研人員來說,也是值得的——它真正讓中國人的衛星在國際上產生了巨大反響!

我們也要有自己的人造衛星

一張白紙,畫出傳奇:我國第一顆人造衛星東方紅1號

蘇聯“斯普特尼克1號”人造衛星

1957年10月4日,蘇聯成功發射了“斯普特尼克1號”,轟動全世界。毛主席大手一揮:我們也要搞人造衛星!於是,轟轟烈烈的581工程迅速上馬。從1958年到1964年,581工程為我國航天工程的繼續打下了堅實的基礎,貢獻良多。

對於當時的中國來說,研製運載火箭和人造衛星難度多大可想而知,甚至不亞於“兩彈”的研製。科研人員們在這方面幾乎是白紙一張,只能從極其有限的國外刊物、書籍中尋找資料。更嚴重的是,時間步入60年代後,中國在當時的國力與製造、發射人造衛星毫不相稱!

一張白紙,畫出傳奇:我國第一顆人造衛星東方紅1號

我國先後研製成功了“兩彈”

和“兩彈”“第一代攻擊核潛艇”兩大重要的研製工程一樣,中國的科技人員只明白個大概。此後,便只剩下了在摸索中實踐、在實踐中學習。無論是國家工業體系,還是人才科技建設體系,無一例外都受到了極為強烈的衝擊,在此衝擊下也暴露了我國對於這類方面科技實力極度孱弱的事實。但是中國的科研人員沒有放棄,將白紙畫為藍圖、將藍圖在一次次失敗中變為現實!

我們的短板

不光是沒有關於人造衛星方面的技術,連最基本的運載火箭都缺少條件。在1958年中國“十二年國家科技研究計劃”的鼓舞下,北京理工大學、北京航空航天大學和上海機電學院相繼在1958年到1960年兩年間發射多次自行設計製造的探空火箭。

一張白紙,畫出傳奇:我國第一顆人造衛星東方紅1號

科研人員用自行車打氣筒為T7M探空火箭加註推進劑

據現有資料考證,第一型升空的二級探空火箭為1958年9月8日由北京理工大學研製的“東方-1號”,第二型為1958年9月22日由北京航空航天大學研製的“北京二號”,第三型為1960年由上海機電設計院研製發射的T7M型探空火箭。由於三枚火箭各有側重,在性能上均有優劣,所以在“誰是中國第一枚探空火箭”上有著極多說法。

在中國許多大學都沒有火箭設計製造這類專業,大學生們完全是依靠一點理論基礎和不斷的實踐將它成功設計、完善的。但這些探空火箭與真正的運載火箭相去甚遠,但也算個良好的開端:它所積累的兩級固/液體燃料探空火箭設計、製造技術經驗相當豐厚。也算間接性為我國後續的火箭研製工作打下了實踐基礎。

一張白紙,畫出傳奇:我國第一顆人造衛星東方紅1號

準備發射的"東風一號"導彈

1960年,我國第一枚國產地地導彈“東風1號”成功發射升空並命中目標。1964年,我國第一枚自行研製的地地導彈“東風2號”成功發射升空。這兩型近程地地導彈均採用單級液體燃料發動機,也給中國的航天事業積累了不少液體燃料發動機、中小型運載火箭箭體的研製經驗。

一張白紙,畫出傳奇:我國第一顆人造衛星東方紅1號

美國的第一顆人造衛星“探險家1號”

這幾款導彈、探空火箭對於中國航天的意義是重大的。在那個一窮二白的年代,這類核心技術只能靠簡陋的設備和經驗並不算太充分的設計團隊去一點一點摸索。要研製人造衛星和運載火箭甚至是地面控制系統,談何容易?更何況撞上了相對激進的運動和三年困難時期。在1964年由於種種原因限制,研製人造衛星的581專項工程被迫宣告下馬,中國航天事業被迫中止。

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美國的先鋒1號、探險者1號和蘇聯“斯普特尼克1號”人造衛星

此後,國家遭遇了更為嚴重的困難。但是,對於人造衛星的研究,技術人員們沒有停下腳步!工作之餘,他們還會從各種刊物上尋找關於人造衛星的各種資料。繼蘇聯以後,美國、法國甚至是日本都相繼將自行製造的人造衛星發射逐步發射升空,而中國的人造衛星和運載火箭尚在孕育中。我們也要搞人造衛星,這是一個偉大而又漫長的夢!

中國人沒有放棄!中國要讓世界看到中國!1965年國民經濟稍微好轉、技術積累初步具備重新研製人造衛星的條件時,中央下令:重啟人造衛星的研製工作!運載火箭、地面控制系統等配套設施同期開始研製,酒泉衛星發射場、地面衛星測控網點迅速籌建。一切中止了的工作又重新運轉起來,各方抽調的技術人員重聚在一起。

人民能看見、聽見

一張白紙,畫出傳奇:我國第一顆人造衛星東方紅1號

“東方紅一號”衛星研製的車間

在東方紅一號衛星研製之初,高級領導就立下了三大硬性指標:“抓得住、看得見、聽得著”。“抓的住”是指全國各地的測控網點都能明確地捕獲衛星在發射升空狀態下的各項信號進行跟蹤測量,不管是在什麼氣象條件下。這給現有的觀測條件帶來相當大的難題:無線電觀測雖然技術先進但並未成熟,而光學觀測雖然成熟但也相對缺乏“全天候”工作條件。在後面的會議上,確定了以無線電觀測技術為主、光學觀測技術為輔的觀測體系,解決了“抓得住”的問題。

所謂的“看得見”是指能夠讓全球絕大多數國家能夠捕獲“東方紅一號”的發射全程。為了能夠讓全球多數國家能觀測到衛星升空,技術人員提出將發射角定為東偏南、發射軌道傾斜70°。這樣一來,不光保證中國大多數人民能夠觀測到衛星升空,在逃逸地球大氣層的過程中還會被世界上絕大多數有人居住的地方看到。

一張白紙,畫出傳奇:我國第一顆人造衛星東方紅1號

科研人員正在研製東方紅一號衛星

但是因為衛星本體並不攜帶光源,只能依靠衛星星體上72面鋁製反光面板進行太陽光反射,因此亮度不高、可觀賞性不強。但技術人員提出在第三級固體火箭的身上增加“觀測裙”,即一枚發射升空後再自行展開的鋁皮氣球,便能引導群眾找到“東方紅1號”。這樣一來,就解決了“看得見”的問題。

一張白紙,畫出傳奇:我國第一顆人造衛星東方紅1號

“東方紅1號”衛星

在預定的發射計劃中,“東方紅1號”將會攜帶《東方紅》樂曲升空,並在太空中播放。顯然常規的錄播機不可能在太空中正常工作,只能通過電子音樂來實現這個任務。而能讓全國群眾通過收音機聽到,顯然只能通過一些折中的手段實現——“東方紅1號”無法攜帶大功率無線電發射機,音樂只能先通過星載設備發出電信號,而後由地面大型廣播臺接收電信號後再轉接到個體收音機上。

一張白紙,畫出傳奇:我國第一顆人造衛星東方紅1號

準備發射的長征1號運載火箭

一系列問題迎刃而解。時間也終於步入了振奮人心的1970年初——供預飛用的兩級火箭發動機相繼成功試飛,這表明我國已經完全具備了發射人造衛星的一切條件。4月1日,長征1號運載火箭和“東方紅1號”衛星進入酒泉衛星發射基地。半個月後進入發射陣地,於4月24日成功發射。

一張白紙,畫出傳奇:我國第一顆人造衛星東方紅1號

由於不攜帶太陽能電池板、只使用自帶的銀鋅電池供電,“東方紅1號”在工作28天(預期工作壽命20天)後關機宣告報廢。而“東方紅1號”的底座和在表面粘貼太陽能電池的方案被應用到“實踐1號”衛星上,成了我國第一代人造衛星中最為經典的構型。從“東方紅1號”研製、製造,再到運輸、發射以及發射後觀測、控制,甚至是配套的觀測站點、網點建設,發射場的選址、設計,對於當時的中國來說都是第一次。也是這個“第一次”,讓我國直接躋身於“人造衛星俱樂部”裡,此後便是主要成員國之一。

一張白紙,畫出傳奇:我國第一顆人造衛星東方紅1號

時過境遷,如今的中國已經成了世界航天強國。這顯然離不開在經濟極度困難、國力極度孱弱、社會極度動盪的窘境下舉國之力研製的第一代運載火箭、人造衛星。有了他們,就有如今的中國航天;有了“東方紅1號”,中國航天奮勇前進,邁向新的目標!


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