2022年4月24日,第7個中國航天日,一段視頻引爆全網。視頻中,“東方紅一號”衛星與中國空間站擦身而過,發射時間相差了近半個世紀的兩個人造天體在夜空中“遙遙相望”。有人說,這是屬于中國航天最浪漫的相遇,幾代航天人的努力與心血在此刻“同框”。
1970年的4月24日,中國自主研制的第一顆人造地球衛星“東方紅一號”發射成功,伴隨著幾代人成長的《東方紅》樂曲傳遍世界,中國人從此打開了通向太空的大門,拉開了探索宇宙奧秘、和平利用太空、造福人類的序幕。50多年來,在邁向航天強國的征程中,“東方紅一號”已不僅僅是一顆衛星的名字,更凝聚著一個民族厚重的精神,承載起了一個國家的榮譽。
我們的衛星叫“東方紅”
1957年10月4日,蘇聯成功發射世界上第一顆人造地球衛星。幾個月后,美國也成功發射第一顆人造衛星。美蘇相繼發射衛星成功,舉世震驚,也在中國科學界引起了震動,科學家們開始思考研制中國自己的人造衛星。
其實,早在1956年10月,中國第一個導彈研究機構國防部第五研究院正式成立,從美國歸來的火箭專家錢學森出任院長,這標志著中國航天事業正式創建。
1958年的中共八大二次會議上,毛澤東在談到形勢問題的時候,毅然表示:“蘇聯衛星上天了,那么我們也要搞人造衛星。”聽到這句話,全場頓時掌聲雷動,一片沸騰。中國科學院把研制人造衛星列為1958年的第一項重點任務,也被稱為“581”工程。
衛星最初的研制環境可謂一窮二白,剛剛組建的第一設計院既沒有辦公地點,也缺少必要的圖紙和資料。缺少辦公桌,技術人員們就趴在水泥地上設計圖紙,憑借著一把老虎鉗、兩把銼刀、幾張鋁皮和幾塊三合板,便開始了中國衛星和火箭的最初設計研制。
經過兩個多月夜以繼日的苦干,衛星和火箭模型在中科院自然科學成果展覽會展出,毛澤東在參觀后說道:“好,就這么搞!不要怕土,土八路能打敗洋鬼子嘛!”
衛星的研發首先就遭遇雙重困難,要把運載火箭發送出去。沒有運載火箭,衛星上不了天;其次,國外無法提供技術援助,研發人員只能自力更生。在研發人員的艱苦奮斗下,1960年2月19日,中國第一枚自己研制的液體燃料探空火箭T-7M在上海發射成功。毛澤東專程趕到上海視察了這枚探空火箭,當得知火箭最高只能飛8公里時,他沉吟了一下說:“了不起,8公里也了不起,我們就要這樣,8公里、20公里、200公里地搞上去。”
1965年10月,我國第一顆人造衛星總體方案論證會擬定了衛星總體方案、本體方案,確定人造衛星命名為“東方紅一號”。
1968年2月,“空間技術研究院”成立,錢學森任首任院長,期間錢學森推薦由孫家棟負責衛星的總體設計。時年尚不足40歲的孫家棟上任后,根據衛星發射需要,從不同技術領域挑選了18位優秀的年輕人,他們便是后來赫赫有名的“航天十八勇士”,而多年以后執掌“神舟”飛船設計任務的首任總設計師戚發軔就在當中。
“上得去,抓得住,聽得見,看得見”
當時,中央給第一顆人造衛星提出了“上得去,抓得住,聽得見,看得見”四大技術要求。
“上得去”的問題解決了,如何測量衛星的距離,如何讓《東方紅》在全世界唱響,如何讓全世界用肉眼看到衛星,成為科研人員面臨的三大難題。
“抓得住”是指衛星發射后能對衛星進行跟蹤測量。當時,雖然光學觀測技術比較成熟,但由于光學觀測受到日照條件、天氣陰晴變化和衛星亮度等級的限制,不宜作為主要跟蹤手段,而無線電觀測可以在全天候下工作。因而,測量方式以無線電觀測為主,光學觀測為輔。當時可供選擇的無線電設備有單脈沖雷達、比相干涉儀、多普勒測速儀。用前兩種設備測軌方法比較成熟,但造價昂貴,對地面建站要求高;多普勒測速儀造價低廉,但對跟蹤精度和計算方法無把握。為了摸清情況,中國科學院專門組織專家進行了模擬計算,最終采用了測控專家陳芳允提出的跟蹤測軌方案。
“看得見”,是指在地球上人們能用肉眼看見衛星。衛星的直徑只有1米,為了“看得見”,技術人員把衛星外形設計成由72面體組成的一個球體,為的是讓衛星在軌運行時能夠產生不斷閃爍的效果,這樣在地面比較容易觀測。
“聽得到”是說要能用一般的收音機收聽到衛星發送的聲音。蘇聯第一顆人造衛星的呼叫信號是滴滴答答的電報碼,遙測信號是間斷的。有專家建議,中國要超過蘇聯,就必須發射一個連續的信號,而且要有中國特色,建議播送《東方紅》樂曲。對于如何產生《東方紅》樂音,專家們提出過幾種方案,經過比較,決定采用可靠性高、工作壽命長、消耗功率小、樂音悅耳嘹亮的電子音樂,采用電子線路產生模擬鋁板琴聲奏出。
追夢之旅一刻未曾停息
1970年4月1日,載有兩顆“東方紅一號”衛星和“長征一號”火箭的專列秘密抵達酒泉衛星發射基地。9日,星、箭完成對接,發射場準備就緒。4月24日中午過后,火箭一、二級加注推進劑完成。15時30分,周恩來致電國防科委副主任羅舜初,告知毛主席批準發射。21時35分,伴隨一聲清脆的“點火!”口令,搭載著中國第一顆人造地球衛星“東方紅一號”的“長征一號”運載火箭拔地而起,一束亮眼的橘紅色火焰劃破寂靜的西北黑夜,朝著既定軌道急速進發。21時48分,測控中心確認:“星箭分離,衛星入軌!”2分鐘后,國家廣播事業局報告,已經收到衛星“播出”的《東方紅》樂曲。至此,中國首次人造地球衛星發射任務宣告成功。
“東方紅一號”使我國成為繼蘇聯、美國、法國和日本之后,第五個成功發射衛星的國家,打破了西方大國對航天技術的壟斷,大大提高了中國在世界上的威望,為國人樹立起民族自尊心和自信心。
同時,它的研制為后續航天發展奠定了技術基礎,探索了工藝流程,培養了人才隊伍,為中國航天建立起了一套完整的體系。
更重要的是,“東方紅一號”研制攻關過程中凝練出的精神財富,構成了我國“兩彈一星”精神和航天傳統精神的內核,激勵著一代代中國航天人奮勇向前。
1999年11月20日,“神舟一號”精準入軌,中國載人航天工程首次飛行試驗取得圓滿成功。
2003年10月15日,“神舟五號”升入太空。航天員楊利偉成為中國遨游太空的第一人,我國也成為世界上第三個獨立掌握載人航天技術的國家。
2007年10月24日,“嫦娥一號”升空,中國邁出探月第一步。
2020年7月23日,“天問一號”火星探測器帶著“祝融號”火星車踏上前往火星的漫漫征途。
太空浩瀚,征途漫漫。53年逐夢之路,中國航天事業的發展并非一帆風順,但一代又一代的航天人面對未知的太空,一次又一次迎難而上,創造出動人的華麗篇章,這是“兩彈一星”精神在航天人身上的延續。勇敢的中國航天人,必將繼續前行,繼續向神秘的宇宙深處進發,因為,我們的目標,是星辰大海!
綜合自科技日報、科普中國、新華視點、國家記憶等
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