圖為1970年初，科研人員在廠房內(nèi)測試東方紅一號衛(wèi)星。國家航天局供圖

從首顆人造衛(wèi)星到一箭三星，從無人試驗(yàn)飛船到航天員太空出艙，從探測器繞月飛行到月球背面軟著陸……中國航天事業(yè)正大步邁向國際最前沿。2020年，北斗三號有望實(shí)現(xiàn)全球組網(wǎng)、火星探測提上日程，中國人認(rèn)識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，中國首枚運(yùn)載火箭長征一號搭載著中國首顆人造地球衛(wèi)星東方紅一號成功發(fā)射，中國航天史迎來又一個(gè)里程碑，而這也是中國航天日的由來。今天，在第五個(gè)中國航天日到來之際，讓我們重溫東方紅一號研制升空的歷史，回顧中國航天事業(yè)從無到有、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)中國航天日。這一天，也正是我國第一顆人造地球衛(wèi)星東方紅一號進(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，隨著我國第一枚運(yùn)載火箭長征一號發(fā)出轟鳴，東方紅一號衛(wèi)星飛向廣袤無垠的太空。中國從此成為世界上第五個(gè)自行研制和發(fā)射人造衛(wèi)星的國家，中國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拍攝這顆衛(wèi)星經(jīng)過祖國上空的照片。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

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

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

1967年，我國將第一顆衛(wèi)星命名為東方紅一號，將第一枚運(yùn)載火箭定名為長征一號。東方紅一號衛(wèi)星屬于科學(xué)探測性質(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)，是為中國今后發(fā)展對地觀測、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，中國空間技術(shù)研究院正式宣告成立，錢學(xué)森兼任院長，東方紅一號衛(wèi)星便由中國空間技術(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、測控在內(nèi)的眾多領(lǐng)域。“現(xiàn)在看簡單，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)任東方紅一號衛(wèi)星技術(shù)負(fù)責(zé)人之一的戚發(fā)軔說，衛(wèi)星還必須達(dá)到國家提出的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)彈作為第一級和第二級，利用探空火箭技術(shù)研制第三級。通過這三級的連續(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。對比幾種方案后，專家們決定利用多普勒原理——根據(jù)無線電波頻率的變化測出速度，進(jìn)而測出距離。而這個(gè)解決方案卻需要一個(gè)特殊的方程式，這對當(dāng)時(shí)的中國科學(xué)家來說是一道難題。

對此，東方紅一號衛(wèi)星研制人員轉(zhuǎn)變設(shè)計(jì)思路，重建衛(wèi)星測軌方程式，破解了衛(wèi)星測軌方程式的謎題，最終使衛(wèi)星在太空中的位置可以被隨時(shí)監(jiān)測到。

接下來，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)拍來控制發(fā)音，經(jīng)過上百次試驗(yàn)，終于確保東方紅一號奏出了《東方紅》。

東方紅一號衛(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)星傳來的樂曲，大家提出了“接力”的辦法。“我們在地面上直接聽不到東方紅一號衛(wèi)星播放的樂曲，需要通過衛(wèi)星的天線發(fā)送、地面站的接收，再由電臺轉(zhuǎn)播。”戚發(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“觀測體”。由于這個(gè)“觀測體”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)星向陽一面溫度可高達(dá)100多攝氏度，背陽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4天4夜的旅程，1970年2月，東方紅一號衛(wèi)星和長征一號運(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)，“測控信號不穩(wěn)定”這個(gè)突如其來的消息，又讓現(xiàn)場的技術(shù)人員緊張起來。

干擾信號究竟來自哪里？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，導(dǎo)致信號不穩(wěn)。經(jīng)過固定，問題得以解決。此時(shí)，天空中的烏云也消失不見，陽光照在運(yùn)載火箭的身軀上，騰飛的一刻終于到來。

準(zhǔn)確進(jìn)入預(yù)定地球軌道的東方紅一號衛(wèi)星在軌運(yùn)行了24天，不僅順利通過了太空極端環(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。由于東方紅一號重量超過了此前4個(gè)國家首顆衛(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，終于將東方紅一號衛(wèi)星成功送上太空。”戚發(fā)軔說。

東方紅一號衛(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)東方航天大國的崛起。東方紅一號衛(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)國戰(zhàn)略的重要標(biāo)志，載入了中華民族偉大復(fù)興的史冊。 （記者 余建斌）