圖為1970年初，科研人員在廠房?jī)?nèi)測(cè)試東方紅一號(hào)衛(wèi)星。國(guó)家航天局供圖

從首顆人造衛(wèi)星到一箭三星，從無(wú)人試驗(yàn)飛船到航天員太空出艙，從探測(cè)器繞月飛行到月球背面軟著陸……中國(guó)航天事業(yè)正大步邁向國(guó)際最前沿。2020年，北斗三號(hào)有望實(shí)現(xiàn)全球組網(wǎng)、火星探測(cè)提上日程，中國(guó)人認(rèn)識(shí)和探索太空之旅正積蓄力量，向更高目標(biāo)挺進(jìn)。

1970年4月24日，中國(guó)首枚運(yùn)載火箭長(zhǎng)征一號(hào)搭載著中國(guó)首顆人造地球衛(wèi)星東方紅一號(hào)成功發(fā)射，中國(guó)航天史迎來(lái)又一個(gè)里程碑，而這也是中國(guó)航天日的由來(lái)。今天，在第五個(gè)中國(guó)航天日到來(lái)之際，讓我們重溫東方紅一號(hào)研制升空的歷史，回顧中國(guó)航天事業(yè)從無(wú)到有、從小到大的發(fā)展歷程，銘記和弘揚(yáng)歷久彌新的航天精神。

——編 者

4月24日，第五個(gè)中國(guó)航天日。這一天，也正是我國(guó)第一顆人造地球衛(wèi)星東方紅一號(hào)進(jìn)入太空整整50周年。

1970年4月24日，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心，隨著我國(guó)第一枚運(yùn)載火箭長(zhǎng)征一號(hào)發(fā)出轟鳴，東方紅一號(hào)衛(wèi)星飛向廣袤無(wú)垠的太空。中國(guó)從此成為世界上第五個(gè)自行研制和發(fā)射人造衛(wèi)星的國(guó)家，中國(guó)人自此叩開了通往浩瀚宇宙的大門。

時(shí)至今日，東方紅一號(hào)衛(wèi)星仍在圍繞地球飛行。在天氣晴好的日子，許多天文愛好者還會(huì)拍攝這顆衛(wèi)星經(jīng)過(guò)祖國(guó)上空的照片。這些照片所承載的，是一段刻骨銘心而歷久彌新的故事。

集中科研力量

登上航天舞臺(tái)

1958年5月，在黨的八大二次會(huì)議上，毛澤東主席發(fā)出了“我們也要搞人造衛(wèi)星”的號(hào)召。

“這個(gè)號(hào)召宣告了中華民族有信心、有勇氣登上空間活動(dòng)的舞臺(tái)。”時(shí)任東方紅一號(hào)衛(wèi)星總體設(shè)計(jì)組副組長(zhǎng)潘厚任回憶道。

1967年，我國(guó)將第一顆衛(wèi)星命名為東方紅一號(hào)，將第一枚運(yùn)載火箭定名為長(zhǎng)征一號(hào)。東方紅一號(hào)衛(wèi)星屬于科學(xué)探測(cè)性質(zhì)的試驗(yàn)衛(wèi)星，外形為近似球體的72面體，直徑為1米，重150公斤，計(jì)劃在1970年左右發(fā)射。這顆衛(wèi)星的任務(wù)，是為中國(guó)今后發(fā)展對(duì)地觀測(cè)、通信廣播、氣象預(yù)報(bào)等各類應(yīng)用衛(wèi)星奠定技術(shù)和實(shí)踐的基礎(chǔ)。

1968年2月20日，中國(guó)空間技術(shù)研究院正式宣告成立，錢學(xué)森兼任院長(zhǎng)，東方紅一號(hào)衛(wèi)星便由中國(guó)空間技術(shù)研究院負(fù)責(zé)研制。

發(fā)射人造地球衛(wèi)星是一項(xiàng)龐大而復(fù)雜的系統(tǒng)工程，涉及研制、生產(chǎn)、發(fā)射、測(cè)控在內(nèi)的眾多領(lǐng)域。“現(xiàn)在看簡(jiǎn)單，但那個(gè)年代的工業(yè)水平、科技水平都有差距。”受命領(lǐng)銜研制衛(wèi)星的孫家棟這樣形容。

隨著設(shè)計(jì)方案的不斷修改，東方紅一號(hào)衛(wèi)星的重量從起初的150公斤增加到173公斤，遠(yuǎn)超世界前4顆衛(wèi)星的總和。要把這么重的衛(wèi)星送入太空，難度可想而知。時(shí)任東方紅一號(hào)衛(wèi)星技術(shù)負(fù)責(zé)人之一的戚發(fā)軔說(shuō)，衛(wèi)星還必須達(dá)到國(guó)家提出的4項(xiàng)技術(shù)要求，即“上得去、抓得住、聽得著、看得見”。

為了完成這項(xiàng)艱巨的任務(wù)，科研人員開始了追逐夢(mèng)想的艱難探索。

克服重重困難

完成四大目標(biāo)

“上得去、抓得住、聽得著、看得見”，寥寥12字概括了東方紅一號(hào)衛(wèi)星的總體技術(shù)方案和目標(biāo)，也概括了技術(shù)的難度。

首先考慮的，是能否“上得去”。按照計(jì)劃，東方紅一號(hào)衛(wèi)星要在近地點(diǎn)400多千米、遠(yuǎn)地點(diǎn)2300多千米的橢圓軌道上運(yùn)行。想把衛(wèi)星準(zhǔn)確送入軌道，負(fù)責(zé)搭載衛(wèi)星的運(yùn)載火箭必須擁有強(qiáng)大的推進(jìn)能力。

專家們提出了一個(gè)“兩結(jié)合”方案：用中遠(yuǎn)程導(dǎo)彈作為第一級(jí)和第二級(jí)，利用探空火箭技術(shù)研制第三級(jí)。通過(guò)這三級(jí)的連續(xù)傳遞，將衛(wèi)星送入預(yù)定軌道。在時(shí)任火箭技術(shù)負(fù)責(zé)人任新民的帶領(lǐng)下，運(yùn)載火箭正式進(jìn)入研制階段，最終實(shí)現(xiàn)了導(dǎo)彈技術(shù)和探空火箭技術(shù)的完美結(jié)合，解決了“上得去”的難題，也讓“運(yùn)載火箭的能力有多大，航天的舞臺(tái)就有多大”這句話廣為流傳。

想在地面上“抓得住”衛(wèi)星，就要時(shí)刻掌握衛(wèi)星在太空中的位置，這需要計(jì)算出衛(wèi)星與地面的距離。對(duì)比幾種方案后，專家們決定利用多普勒原理——根據(jù)無(wú)線電波頻率的變化測(cè)出速度，進(jìn)而測(cè)出距離。而這個(gè)解決方案卻需要一個(gè)特殊的方程式，這對(duì)當(dāng)時(shí)的中國(guó)科學(xué)家來(lái)說(shuō)是一道難題。

對(duì)此，東方紅一號(hào)衛(wèi)星研制人員轉(zhuǎn)變?cè)O(shè)計(jì)思路，重建衛(wèi)星測(cè)軌方程式，破解了衛(wèi)星測(cè)軌方程式的謎題，最終使衛(wèi)星在太空中的位置可以被隨時(shí)監(jiān)測(cè)到。

接下來(lái)，人們將目光集中在了“聽得著”和“看得見”。

要讓衛(wèi)星在太空奏響《東方紅》樂曲，這在當(dāng)時(shí)具有很高難度。研制人員以高穩(wěn)定度的6個(gè)音源振蕩器代替“音鍵”，用程控線路產(chǎn)生的節(jié)拍來(lái)控制發(fā)音，經(jīng)過(guò)上百次試驗(yàn)，終于確保東方紅一號(hào)奏出了《東方紅》。

東方紅一號(hào)衛(wèi)星總體組成員胡其正提及，要讓普通收音機(jī)接收到衛(wèi)星傳來(lái)的樂曲，大家提出了“接力”的辦法?！拔覀?cè)诘孛嫔现苯勇牪坏綎|方紅一號(hào)衛(wèi)星播放的樂曲，需要通過(guò)衛(wèi)星的天線發(fā)送、地面站的接收，再由電臺(tái)轉(zhuǎn)播?！逼莅l(fā)軔回憶。

最后一道難關(guān)就是“看得見”。要想用肉眼就能看到太空中運(yùn)行的衛(wèi)星，它的亮度必須要從七等星上升到四等星。不僅如此，由于東方紅一號(hào)衛(wèi)星的直徑僅有1米，也讓“看得見”更加困難。最終，研制人員從折疊傘收縮打開的特點(diǎn)中找到靈感，決定在運(yùn)載火箭的第三級(jí)上安裝一個(gè)由高反光亮度的材料制成的、可以在太空中撐開的“觀測(cè)體”。由于這個(gè)“觀測(cè)體”體積巨大，反光亮度極高，人們就可以直接觀察到。

解決世界難題

創(chuàng)造嶄新紀(jì)錄

登天之路還有一個(gè)繞不開的問題，那就是衛(wèi)星必須經(jīng)受住太空極端溫度變化的考驗(yàn)。

太空中，衛(wèi)星向陽(yáng)一面溫度可高達(dá)100多攝氏度，背陽(yáng)一面的溫度則能降到零下100多攝氏度，如何讓衛(wèi)星在太空中保持正常“體溫”，是世界公認(rèn)的難題。

技術(shù)人員研制出了一套完整的溫控系統(tǒng)來(lái)平衡衛(wèi)星內(nèi)部的溫度，但系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)需要耗費(fèi)大量的電力，而衛(wèi)星攜帶的電量很有限。最后，科研人員想出了一個(gè)溫控系統(tǒng)零耗電方案：利用其他儀器在工作時(shí)產(chǎn)生的熱量，幫助衛(wèi)星控制溫度，巧妙解決了耗電大的難題。

克服種種困難，衛(wèi)星和運(yùn)載火箭的研制順利完成。

經(jīng)過(guò)4天4夜的旅程，1970年2月，東方紅一號(hào)衛(wèi)星和長(zhǎng)征一號(hào)運(yùn)載火箭被運(yùn)往酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心。

1970年4月24日當(dāng)天，發(fā)射進(jìn)入負(fù)8小時(shí)倒計(jì)時(shí)，“測(cè)控信號(hào)不穩(wěn)定”這個(gè)突如其來(lái)的消息，又讓現(xiàn)場(chǎng)的技術(shù)人員緊張起來(lái)。

干擾信號(hào)究竟來(lái)自哪里？人們將問題源頭鎖定在衛(wèi)星與火箭的連接處。為了溫控要求，火箭和衛(wèi)星連接處有一個(gè)鍍鋁的薄膜包著儀器，由于沒有固定好而產(chǎn)生了晃動(dòng)，導(dǎo)致信號(hào)不穩(wěn)。經(jīng)過(guò)固定，問題得以解決。此時(shí)，天空中的烏云也消失不見，陽(yáng)光照在運(yùn)載火箭的身軀上，騰飛的一刻終于到來(lái)。

準(zhǔn)確進(jìn)入預(yù)定地球軌道的東方紅一號(hào)衛(wèi)星在軌運(yùn)行了24天，不僅順利通過(guò)了太空極端環(huán)境的考驗(yàn)，也圓滿實(shí)現(xiàn)了“上得去、抓得住、聽得著、看得見”的要求。由于東方紅一號(hào)重量超過(guò)了此前4個(gè)國(guó)家首顆衛(wèi)星的重量總和，也創(chuàng)造了人類航天史上的新紀(jì)錄。

“通過(guò)堅(jiān)持自力更生、艱苦奮斗，我們攻克了一個(gè)個(gè)不可能，終于將東方紅一號(hào)衛(wèi)星成功送上太空?！逼莅l(fā)軔說(shuō)。

東方紅一號(hào)衛(wèi)星的成功發(fā)射，是20世紀(jì)震撼世界的重大事件，它宣告著一個(gè)東方航天大國(guó)的崛起。東方紅一號(hào)衛(wèi)星也與核彈、導(dǎo)彈一起，被譽(yù)為“兩彈一星”，成為中華民族科技強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略的重要標(biāo)志，載入了中華民族偉大復(fù)興的史冊(cè)。 （記者 余建斌）