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长征三号从立项到331工程,为开拓国际商业发射起到重要作用

  作者 Asumoyz苏沫玖
  本
  序言
  它是中国第一款采用液氢液氧作为火箭三子级推进剂的运载火箭,它的三子级发动机首次具有二次启动能力,它使得中国成为世界上第四个具有地球同步轨道卫星发射能力的国家,它是中国运载火箭发展史上的一个重要的里程碑。长征三号运载火箭作为80年代末至90年代初中国当时高轨道发射任务载具的主力,任务圆满成功率虽逊于现在的"劳模"长征三号乙,但它却为后来中国在打入国际商业服务发射市场起到了开天辟地的作用。
  1.为了新中国通信卫星工程而起步
  1.1 研制的时代背景
  在1970年04月24日,长征一号运载火箭成功发射我国首颗人造地球卫星之后,20世纪70年代中期,我国的航天事业又把目光投向了更远处的,远在地球36000公里外的地球同步轨道——为了完善我国的通信系统建设,促进航天与电子技术的发展,上面决定实施通信卫星工程。
  1970年6月以来,依据通信兵部,邮电部,广播总局的要求,中国空间技术研究院开展了通信卫星的研究工作,提出了静止轨道试验通信卫星的初步方案。相应地中国运载火箭技术研究院提出了在已有的一,二级常规推进剂火箭基础上,增加第三级火箭发射静止卫星的运载火箭初步方案;国防科技测量通信总体所提出了应用微波统一载波系统测控静止通信卫星的初步方案。
  卫星通信工程是一个庞大的系统工程,技术复杂,涉及面广,没有一个统一组织来指挥和协调整个工程的研制和建设,各大系统自身的问题,特别是各分系统之间相关的问题得不到及时解决,致使整个工程进展十分缓慢。
  1974年4月,邮电部黄仲玉,林克平,钟义信写信给周恩来总理,建议由国家统一组织卫星通信工程。5月19日,周恩来在信上批示:由国家计委,国防科委联合召开一个有关部门参加的会议,先将卫星通信工程的研制,协作和使用方阵定下来,然后再按分工作出规划,督促进行。
  为落实周总理批示,国家计委,国防科委多次联合召集会议,明确了制造,使用,计划分工和协作范围等问题,并于1975年02月17日提出了《关于发展我国卫星通信问题的报告》报请中央审批。这是我国卫星通信工程的指导性文件。
  1.2 "331工程"的启动
  1975年03月31日,在我国原子弹、氢弹爆炸成功,以及人造卫星发射成功(两弹一星工程)之后不久,中央军委召开第八次常委会,讨论通过了国家计委、国防科委、航天工业部、电子工业部、广播电视部、总参通信部等部门联合起草的《关于发展我国通信卫星问题的报告》并呈报毛主席批准。随后,毛主席亲自批准了《关于发展我国通信卫星问题的报告》,我国卫星通信工程由此启动,并命名为"331工程"。此后,"331"工程的五大系统,包括西昌发射场工程,正式列入国家计划。在国防科委具体组织下,各部门密切合作,奋力工作,卫星通信工程很快改变了过去几年的徘徊局面,各大系统取得了重大进展,掀起了研制和建设的新高潮。
  1.3 试验通信卫星
  1.3.1试验通信卫星的总体方案
  1970年04月24日,我国第一颗人造地球卫星"东方红一号"发射成功后,不久,中国人民解放军通信兵部提出了发射静止通信卫星,发展我国卫星通信事业,摆脱通信落后状态的建议。为此,中国空间技术研究院开展了可行性论证,在1970年6月召开的"706"会议和11月9日召开的"119"会议上提出了我国通信卫星总体方案的初步设想。与会各单位通过对国外卫星通信发展状况的分析,对各种不同轨道的卫星通信方案比较,大家一致建议选用静止轨道通信卫星方案。
  试验通信卫星早期的总体方案设想,完全是军用的。1972年随着美国尼克斯总统和日本田中首相先后访华,邮电部,广播事业局利用地球站通过国际通信卫星进行了通信和电视转播。卫星通信的优越性引起了邮电部和广播事业局的极大兴趣,对我国研究的通信卫星提出了他们的使用要求。经过卫星总体部分析论证与军方多次协调,一致同意将原来军用的卫星变为军民共用的卫星,并将原定的通信频段改为与国际通信卫星一致的频段。
  1.3.2 试验通信卫星的总体构成
  试验通信卫星由通信转发器,通信天线,遥测,遥控,跟踪,控制,能源,温控,结构和远地点发动机等10个系统组成,其中通信转发器和通信天线属有效载荷部分。
  被命名为"东方红二号"的试验通信卫星是地球静止轨道双自旋稳定通信卫星,有两套转发器,通信天线为圆极化全球波束定向天线,上行频率为6225~6425MHz,下行频率为4000~4200MHz,每天可24小时全天候通信,可转发电视,广播,电话,电报,数传,传真等各种模拟和数字通信信息。
  "东方红二号"试验通信卫星虽类似于当时代表国际先进水平的国际通信卫星-III,如采用了既先进又可行的双自旋稳定模式,定向天线采用机械消旋方式以保持始终对地定向;遥测,遥控,跟踪采用了微波统一载波体制测控方式。但具体方案又有自己的特点:通信转发器没有采用射频变换方式,而采用中频变换方式,并设置宽窄两种通道,以满足各种类型通信地球站的需要;全向天线没有采用装于星体顶部的双圆盘天线,以达到减轻重量和改善方向性图的目的;不利用转发器传送测距信号,而利用专用应答机传送;应答机还采用锁相接受技术实现精确精确测轨,以满足地面单站定轨要求;姿态测量不采用双套编码遥测互为备份,而采用编码与模拟遥测互为备份;消旋天线驱动系统不采用步进电机,而采用先进的无刷电机等等,这些措施都取得了较好的效果。
  1.3.3 试验通信卫星的研制工作
  整个卫星研制任务由中国空间技术研究院承担,孙家栋任卫星总设计师,戚发轫任卫星副总设计师;其所属空间飞行器总体设计部承担卫星总体,遥测,温控,结构研制;所属北京控制工程研究所承担控制系统研制,屠善澄所长直接主持研制工作;所属西安无线电技术研究所承担有效载荷,测控应答机研制,陈道明所长直接主持研制工作;所属上海科学仪器厂,太谷科学仪器厂分别承担遥控终端和遥测终端研制;所属总装厂承担总装测试;所属北京环境工程研究所承担大型试验。电子工业部1418所承担能源系统研制;七机部固体发动机研究院承担远地点发动机研制。
  试验通信卫星的研制,大体分为三个阶段:1975年至1977年3月为方案设计阶段;1977年4月至1979年10月为初样研制阶段;1979年11月至1984年4月为正样卫星研制和发射实施阶段。
  1.4 运载火箭立项
  1975年3月,国务院批准作为卫星通信工程重要组成的长征三号火箭立项研制。
  1977年9月,研制通信卫星及其长征三号运载火箭工程(代号CZ-3),被列为航天工业的三大重点之一。
  1.5 卫星测控与通信网
  静止通信卫星的测控,分为主动段和运行段两大部分。主动段测控的主要任务是对运载火箭动力飞行段进行跟踪测量,接受和处理遥测参数,实时监视运载火箭飞行情况,在发生异常时实施安全控制。它的测控主要由西昌卫星发射中心和航区陆上测量站以及海上远望号测量船完成。运行段测控的主要任务是捕获转移轨道上的卫星,并进行一系列测量和控制,使之建立远地点发动机点火条件,控制星载远地点发动机点火,使卫星进入准同步轨道,然后,控制卫星实现同步定点,并对卫星实施长期管理。它的测控由渭南卫星测控中心和渭南测控站,闽西测控站完成。
  1983年,渭南卫星测控中心建成了一个由320型,717-III型和265型等6台计算机组成的计算机群,还建成了一个由显示计算机和50台显示屏组成的多屏显示系统,用以对来自各台站的遥测数据进行实时加工,处理,并对轨道,遥测,姿态,温控,通信等300余种信息进行显示,作为分析和决策的依据。
  通信卫星运行段测控应用软件,由主动段信息交换软件,转移轨道软件,准同步轨道软件,同步轨道软件和模拟软件5大部分组成。这套软件具有运行可靠,组装灵活,在正常情况下按预定程序运行,在异常情况下可快速实施故障对策的特点。
  试验卫星通信网是根据综合利用,军民结合,通信与广播兼顾的原则,并结合卫星的通信试验和通信使用的需要统一规划,逐步建立起来的。投入使用的陆上地球站有6个,其中包括1个中央站,3个地方站,2个试验站。此外,还有若干个小型艇上移动站。这些地球站都是由我国电子工业部,邮电部等单位自行设计,研制的。
  2.运载火箭研制历程
  采用什么样的技术方案来实现发射静止卫星的既定目标,是摆在运载火箭技术师面前的重大课题。
  2.1 设计方案
  运载火箭研究院提出了在已有的一,二级常规推进剂火箭基础上,增加第三级火箭的多种技术方案。当时提出的方案有:将卫星直接送入静止轨道的大三级火箭方案;将卫星发射到大椭圆转移轨道,由卫星自身变轨进入静止轨道的常规推进剂三级火箭方案,低温推进剂三级火箭方案。后来大三级火箭方案被排除,进入了后两种方案的比较和选取。
  2.1.1 两大方案
  后两种方案差别主要在第三级。常规推进剂(用液体四氧化二氮作氧化剂,用液体偏二甲肼作燃烧剂)方案技术关键少,难度小,研制周期短,工作量小,但火箭的运载能力受到限制,不能满足长远发展的需要;低温推进剂(用液氧作氧化剂,用液氢作燃烧剂)方案与常规方案正好相反。两个方案各有特点。
  与两大方案相关的,还有第三级火箭发动机是一次启动还是二次启动的问题。所谓二次启动,即指第三级火箭的发动机分为两次点火,在一,二次点火中间加上一个没有推力的滑行段。这种轨道优点是可节省火箭推进剂,提高运载能力,有利于提高制导精度,便于工作程序的安排。带来的技术难题有:三级火箭发动机一次启动熄火后失重状态下保证推进剂沉入贮箱底部而不漂浮飞溅,滑行段火箭姿态控制的正确性,发动机高空点火可靠性等。而一次启动方案则要解决三级火箭发动机长时间工作的可靠性以及关机时后效冲量偏差带来的入轨误差问题。
  2.1.2 两种方案
  经过两种方案比较和论证,1976年8月航天部副部长兼331工程总设计师任新民果断决策,正式决定第三级采用液氢液氧为推进剂的二次启动火箭发动机方案。这种发动机性能优越,技术先进,燃烧产物安全无毒,其真空比推力要比常规推进剂发动机的比推力大50%以上。这个方案既满足了当前需要,也照顾了长远的发展。虽然研制氢氧发动机是一个崭新的课题,要攻克多个技术难关,但它开辟了低温技术的新领域,使我国火箭发动机的研制跃进到一个新的水平。这是一个带有战略性的决策。
  2.1.3 研制分工
  被命名为"长征三号"的新型运载火箭研制分工是中国运载火箭技术研究院负责火箭的总体设计及第三级火箭的研制,上海机电二局负责研制一,二级火箭及控制,遥测,外弹道测量系统的大部分仪器和地面检测设备。火箭的总设计师为谢光选,副总设计师为范士舍。
  2.1.4 研制意义
  新型火箭的研制成功,是我国火箭发展历程中的里程碑,为发射静止卫星以及以后的火箭系列奠定了坚实基础。
  2.2 总体介绍
  长征三号运载火箭由三级组成。一,二子级推进剂为偏二甲肼/四氧化二氮,三子级首次采用了液氢/液氧低温推进剂。全长44.86米,一,二子级直径3.35米,三子级直径2.25米,尾翼翼展6.15米,可搭配选择两种型号的整流罩,直径分别为2.6米和3米。起飞质量204.88公斤,起飞推力可达2961.6kN。
  长征三号主要由北京万源工业公司和上海航天局共同研制。它的总体设计及其配套的专用技术牵涉到10多种学科,70多种专业技术知识。其协作单位遍及五省二市,除北京,上海外,还有陕西航天局,四川航天局,西昌卫星发射中心共750多个单位,在这种协作面广,技术协调复杂的情况下,采取了全面质量管理,取得很好的效果。
  长征三号的研制,设计,生产,试验四大环节始终贯彻了"自力更生,艰苦奋斗,大力协同,万无一失"的方针。全箭和全套专用技术,地面设备国产率近100%,从第4发起,仅选购了极少数外国的器件。
  2.3 总体布局
  2.3.1 预研工作
  长征三号第三级的预研工作从1971年开始,1977年10月长征三号作为型号上马,全面铺开生产,试验工作。1984年1月29日进行第一次发射试验,其后,在缺乏情报资料,只依靠遥测数据和进行故障分析,攻克了第二次启动LH/LOX发动机的三相点和二相流技术关键;并装上蓄压器,抑止了全箭的低频振动(POGO),研制人员夜以继日,仅用70天就成功地进行了第二次发射。
  长征三号可靠性评估为0.85,置信度C=0.6,飞行试验次数N=7,可靠度R=0.88,发射成功率0.90以上。
  2.3.2 主要技术性能
  此数据均来源于《世界航天运载器大全(2007版)》
  2.3.3 箭体结构
  长征三号运载火箭的结构包括一子级,二子级,三子级和整流罩,主要结构材料是LD10铝合金。
  长征三号运载火箭一子级由尾翼,尾段,后过渡段,燃料箱,箱间段,氧化剂箱,级间管和导管,阀门等组成。
  尾翼平面为直角梯形,翼根弦长2.2米,翼展1.4米,变厚度楔形双梁蜂窝夹芯结构。
  尾段为外加桁梁式薄壁全铆接结构,由两个半壳沿纵向对接合拢而成。长征三号的尾段结构和功能与长征二号丙的尾段不完全相同。为了提高火箭的飞行稳定性,长征三号尾段上增加了4个尾翼及相应的安装结构。火箭竖立在发射台上时,长征二号丙的发射支点在尾段的上方,尾段不承受支承力,而长征三号的发射支点在尾段的下端,支承力由尾段承受和传递,为此在尾段壳体的表面设置了8根大梁,在尾段上端有4个前接头,在尾段下端有4个支承块。这样,支承块,大梁和前接头组成了承,传力结构。
  后过渡段,燃料箱,箱间段,氧化剂箱以及导管,阀门等均与长征二号丙的相应部分相同。
  级间段包括简段与杆系结构两部分。杆系由24根斜杆和上,下对接框组成。长征三号的斜杆比长征二号丙的少8根,相对来说其抗扭刚度高了,但减弱了抗弯曲能力。
  推进系统与长征二号丙基本相同,只不过长征三号运载火箭的一子级发动机是FY-21,而长征二号丙运载火箭的一子级发动机为YF-21,长征三号运载火箭从第11发开始,改用YF-21B发动机。
  二子级结构由燃料箱,箱间段,氧化剂箱,级间段及导管,阀门等组成。
  燃料箱,箱间段和氧化剂箱的结构与长征二号丙的相应部分相同,只是长征三号的氧化剂箱前底上设置了绝热帽,以防止三子级加注推进剂后低温对氧化剂箱的影响。
  二子级的级间段是截锥型的半硬壳式结构,外表面粘贴了一层301软木防热层。它既是二,三子级的承力结构,又是三子级的发动机舱。由于二,三子级间的级间分离是冷分离,所以不需要考虑排焰问题。
  推进系统与长征二号丙运载火箭完全一样(二子级箭体结构由仪器舱,氧化剂贮箱,箱箭段和燃料贮箱等部分组成,主机为YF-22发动机,四台游机为YF-23发动机)后期改为加长喷管的YF-24B发动机。
  三子级结构由共底绝热贮箱,仪器舱,有效载荷支架,转接锥及阀门,导管组成。
  三子级贮箱为共底贮箱,上箱贮存液氢,下箱贮存液氧。为缩短火箭长度和减轻结构质量,两箱之间采用共底。共底凸向液氢箱。贮箱的外表面包覆了绝热层,对输送推进剂的导管也采取了绝热措施。
  液氧箱由后短壳,后底,圆筒段和共底组成。后底为椭球底,正中开有人孔,液氧输送口处装有消漩器。圆筒段为化铣网络结构,筒内装了环形防晃版,以抑制液氧的晃动。此外,箱内还装有测量液位和温度的传感器。共底的型面与下底相同,由非金属蜂窝结构与上,下面板构成,其外侧焊有抽真空嘴和真空度测量及气体分析管嘴。加注推进剂之前,将共底抽至近于真空,加注后腔内气体冷凝,真空度进一步提高,达到绝热的目的。共底的边缘与上,下两个贮箱的箱壁相连。为了防止箱壁之间的热传导,在此处采用了绝热的承力结构。
  液氢箱由共底,圆筒段,前底和前短壳组成,圆筒段由4个筒形壳段焊而成。筒内分三段共装有6块扇形防晃板及一个环形结构框,用以抑制晃动,还装有破坏液氢分度的环形结构。前底也是椭球形的,正中开有人孔。前短壳用化铣网格整体壁板组成。
  贮箱外表面的绝热层是以喷涂聚氨酯泡沫塑料为主体的多层密封缠绕式结构,由缓冲层,隔热层和防护层三部分组成。
  仪器舱位于贮箱上端,与卫星,转接锥和有效载荷支架一期,被罩在整流罩之内。仪器舱由载锥形壳体,环形圆盘,支承杆和井字梁组成。
  长征三号的转接锥有A,B两种型号。A型用于发射国内卫星,锥高680毫米,与卫星接口尺寸为φ872毫米;B型用于发射外国制造的卫星,锥高300毫米,与卫星的接口尺寸是国际上通用的标准接口φ937毫米。两种型号的转接锥下对接框都是与有效载荷支架相连,对接尺寸为φ1036毫米。上对接框通过包带与卫星的对接框相连。
  液氢的粘度低,渗透性强,再加上超低温,给阀门,导管带来了密封和绝热上的困难。三子级上除了对密封材料进行选择外,还对阀门或导管接头的结构采用了气密设计。三子级共有阀门17种,导管23种。其中的液氢输送管比较复杂,是双层的真空导管,由内管,外管和防辐射夹层组成,使用前将夹层之间抽成真空,使通过导管的液氢温升低于0.003摄氏度。液氢输送管设在贮箱外面,绕过液氧箱后,通向发动机。
  三子级的推进系统是全新的技术,它由YF-73氢氧发动机,输送系统,增压系统,推进剂管理系统和其它系统组成。YF-73发动机采用燃气发生器循环系统,由一台涡轮泵供应四台推力室,液氧泵和液氢泵均为一级离心泵,涡轮为一级冲动式涡轮;发动机可做二次启动;每次启动都是用气瓶启动,用火药点火器点火。
  长征三号的整流罩有A,B两种型号。A型罩的最大直径为2.6米,圆筒段长度2.4米;B型罩的最大直径是3.0米,圆筒段长度2.6米。两者除直径和高度不同之外,结构形式和分离方式都是一样的。
  在二级飞行段末期,大气环境已不会危害卫星,整流罩与火箭分离。分离时,控制系统先令与三子级相连的爆炸螺栓起爆。这时,两个半罩各自在分离弹簧的作用下,绕下端的铰链旋转。当转到一定的角度时,铰链脱开,半罩在离心力的作用下,沿切线方向离开三子级箭体。由于瞄准的需要,在倒锥段的第III象限线上开有瞄准窗口,因而在I~II象限线上不能设分离面,整流罩只能从II~IV平面分离。
  2.4 卫星发射场
  发射场是运载火箭把人造卫星送入茫茫宇宙之前在地球上的最后一个停泊点。
  2.4.1 测控系统
  发射静止卫星需要突破远在45000公里距离的卫星测控。1971年底,国防科委组织有关部门讨论了我国静止通信卫星测控系统的方案设想,当时提出了两种方案:一种是由微波跟踪测量系统,超短波遥测,遥控系统独立组成的分散测控系统方案;另一种是由跟踪测量,遥测和测控等多种功能统一在一套微波频段设备上的测控系统(此系统简称为微波统一载波测控系统)方案。
  1972年至1973年,在卫星通信工程测控系统总设计师陈芳允的主持下,由国防科委测量通信总体所牵头会同星地测控系统各个研制单位,经过大量的调研,论证和协调之后,各单位一致认为静止通信卫星的测控,采用微波统一载波测控系统,既经济又有效,在技术上也是现实可行的。
  我国当时的微波统一载波测控系统方案,在测轨方面,采用了上下载波相干的双向频移测速系统,伪随机码加测距音的测距系统,单脉冲雷达形式的测角系统。遥测是作为副载波调制在下行载波上,共占2个副载波,即编码遥测副载波和模拟遥测副载波,前者传送卫星各种参数,后者主要传送姿态参数,遥控是作为副载波调制在上行载波上。为了实现测控站之间的数据传送,在上行载波和下行载波上分别调制了数据传送副载波。
  以上具有跟踪测轨,遥测,遥控,数传能力的"四合一"的地面微波统一载波测控系统,分别由七机部和四机部各自研制一套。前者代号为450-1系统,由七机部450办公室负责技术抓总,张履谦任总设计师;后者代号为155系统,由十院十所抓总,郭志刚任总设计师。
  在卫星通信工程测控系统总设计师陈芳允的统一指导下,两套微波统一载波遥控系统于1981年研制成功,其中450-1系统安装于闽西测控站,155系统安装于渭南测控站。这两套系统测控体制和技术指标达到了当时的国际水平。
  2.4.2 西昌卫星发射中心
  发射地球静止卫星,同样能力的运载火箭,卫星发射场的纬度越高,其能发射的卫星重量就越小。当时我国已有地理位置在北纬40°以北的西北酒泉发射场,如此高的纬度对发射静止通信卫星显然是不利的。为了减小这种运载能力的损失,国家决定在我国纬度较低的西昌建设新的航天发射场。
  1983年包含卫星发射场区的西昌卫星发射中心建成,它主要由测试发射区,指挥控制中心,设在场区和航区的各种跟踪测量站组成。
  测试区建有转载间,测试厂房,单元测试楼,卫星远地点发动机测试间,卫星检漏厂房,卫星加注总装厂房等设施,厂房两侧为运载火箭和卫星综合测试间。发射区建有高达76.8米的发射塔和各种发射设施。
  指挥控制中心的指挥大厅配有调度,显示,记录等多种试听设备。大厅正面装有上海科学仪器厂研制的总指挥台和一座宽18米,高6米的大型组合式显示屏,其中心部位是一个宽5.3米,高4米的彩色电视投影屏,可以直观地看到发射场工作实况,火箭飞行的弹道曲线和特征参数。电视投影屏幕两侧的8块组合显示板,可以实时显示调度指挥口令,发射准备和地面设备,火箭飞行等100多种工作状态。利用这些现代化的设施,指挥员可以一目了然地监视发射前后的全过程。指挥大厅还设有两台大型电子计算机和100多套外部设备。火箭起飞后,计算机将接收到的信息迅速进行运算处理,及时传输到渭南卫星测控中心。
  在场区和航区各台站配置的设备及其功能如下:
  ⊙设置在发射场附近的160型电影经纬仪和西安光机所研制的11-1型高速摄影机,与分布安装在咧别堡,西昌,喜德由长春光机所,11所研制的具有激光测距和红外,电视跟踪的331型光学电影经纬仪,一起用以拍摄火箭起飞状态及测量初始段轨道,给安全系统提供监视信息。
  ⊙安装在贵阳的由10所,39所联合研制的具有多站交会测量和单站定轨能力的158型连续波雷达与安装在宜宾的由17所研制的159型短基线干涉仪,它们与安装在西昌,宜宾的154-11乙型单脉冲雷达,共同承担运载火箭一,二级的轨道测量并给安全系统提供监视信息。
  ⊙安装在西昌指控站由17所研制的331型遥控设备,负责火箭起飞后的安全控制。
  ⊙安装在厦门由14所研制的首次采用双路单脉冲接收机和力矩马达驱动天线的车载171型单脉冲雷达,它和湘西测控站的154-II甲型单脉冲雷达一起测量火箭第三级陆上飞行段的弹道。
  ⊙两艘远望号测量船上的180型雷达测量海上飞行段的轨道。
  ⊙配置在咧别堡,宜宾,厦门的由704所和289厂研制的Y7-1型综合遥测设备,它们和新改装的遥测船以及两艘远望号测量船上的遥测设备,接力接收一,二,三级火箭的遥测信号。
  ⊙在咧别堡和宜宾配置由549厂研制的450-2甲型微波遥测设备,它们和两艘远望号测量船上配置的450-3双频段遥测设备接收卫星的遥测信号。
  2.4.3 运载火箭发射场区合练
  1983年,西昌发射场竣工。长征三号运载火箭的研制也进入了尾声;次年,新研制的长三运载火箭在西昌发射场进行合练,在合练中又出现了液氢泄露事故(详见纪录片《风雨探月港》)
  3.发射过程
  3.1 卫星发射过程
  试验通信卫星的发射和定点,是一个极其复杂的过程。运载火箭首先经过一,二级工作,三级一次工作,进入滑行段,再进行二次工作,将卫星送入近地点约为400公里,远地点约为36000公里的大椭圆转移轨道;卫星在转移轨道上,在最理想的情况下,需进行3次姿态控制,2次转速控制和1次远地点发动机变轨控制,才能把卫星推到倾角,偏心率约为0,轨道半长轴约为42160公里准静止轨道,在此轨道上卫星向预定的轨道位置漂移,到达顶点位置时,经定点捕获控制消除漂移率后,卫星进入静止轨道。
  3.2 任务准备
  1983年9月9日, 专列带着两颗东方红二号试验通信卫星 (0A星、0B星) 、地面测试设备和发射试验队员从北京出发了, 中国人制造的通信卫星终于要在长征火箭的托举下飞向36000公里的地球静止轨道了。
  东方红二号试验通信卫星(STW)
  长征三号遥一箭(Y801301)正在吊装
  东方红二号试验通信卫星在塔架上,合罩前
  4. 通信卫星的发射
  4.1 遥一·首飞任务挫折
  1984年春,秦岭脚下春暖花开,桃红柳绿。西安卫星测控中心已然开始了我国首颗试验通信卫星发射测控任务的准备。
  4.1.1 首飞箭升空
  1月29日,这个临近春节的日子,满是节日祥和的气氛。
  15时20分,北京下达了我国第一颗试验通信卫星发射进"五小时准备"的命令。
  西安卫星测控中心指挥大厅里,摆放着众多的计算机显示终端;硕大的航天测控网流程图上缀满了全国测控站的指示灯——渭南、闽西、厦门……一条代表理想轨道的深色曲线在大屏幕上已经清晰地勾勒出来。
  太平洋,秘鲁,承担火箭飞行末段轨迹测量任务的"远望二号"测量船,其巨大的船身在汹涌的波涛不知疲倦地冲击下微微摇晃着,同远在木里洛群岛的"远望一号"姊妹船就像两只海上白天鹅,飞翔在深蓝色的海洋上。
  西昌,一架被誉为"通天塔"的高达77米的发射塔架,此刻仿佛一位慈爱的父亲,正用他有力的铁臂轻轻地搂着自己44米高的孩子——"长征三号"火箭;新研制的试验通信卫星静静地安卧在火箭顶端漂亮的整流罩这个善良的母亲的"襁褓"之中;加注车整小心翼翼地为三级火箭加注液氢……一切都在极其严格的操作规程下谨慎地进行着。
  西安卫星测控中心,指挥参谋满意地看了看显示屏,俯向话筒:"北京,各号准备完毕!"
  庞大而复杂的卫星发射测控系统在灵巧地运转,一切按发射程序有条不紊地进行……四小时、三小时、二小时……时间在一分一分地逼近。"各号注意,一分钟准备!"
  所有测量站船的雷达天线同时指向各自的理论等待空域,所有设备状态从"自检"拨到了"实战",红灯转成了绿灯;四台环绕着发射塔架的高速摄影机全部打开镜头盖;激光电影经纬仪,电视跟踪望远镜一起把镜头对准了即将诞生辉煌的地方。
  "牵动!""开拍!""点火!"控制计算机最后一个计数脉冲一闪,"轰"的一声,一股巨大的热流从火箭底部喷涌而出,沿着导流槽迅猛冲去。"起飞!"长征三号运载火箭载着我国第一颗试验通信卫星脱离了塔架底座,箭头直指夜空!耀眼的光芒在夜空飞舞,五彩缤纷的烈焰如节日礼花一样瑰丽。
  历史记住了这一刻:北京时间1984年01月29日20时24分02秒826毫秒。
  火箭笔直上升一段之后,开始程序转弯,向东南方向奔去,西安卫星测控中心指挥大厅顿时喧闹起来:
  "西昌154雷达跟踪!""渭南155跟踪!""闽西450跟踪!"随着此起彼伏的报告声,火箭捎着我国第一颗试验通信卫星在广东汕头特区北部上空跃出大陆,直奔太平洋升空!
  "第三级火箭第一次点火成功!"
  "星箭分离!"遥远的太平洋传来报告。
  "哗——"西安卫星测控中心指挥大厅城爆出了雀跃的欢呼声,兴奋的人们互相握手祝贺着,欢呼着……是啊,为了这颗"星"我国的航天专家们花费了多少心血!十月怀胎,一朝分娩,眼见自己的新生"婴儿",谁会不高兴?!
  然而,就在人民欢呼不已的时候,失败,突然叩门!
  4.1.2 卫星入轨失利
  远望二号迟迟没有"卫星准确入轨"的报告,指挥长一脸铁青。通信卫星逼近坠落,女副总设计师潸然泪下……
  西安卫星测控中心,熟悉指挥长的人都知道,他是一位严厉的长者,从来不允许指挥大厅内有一丝的无序和混乱,但此时胜利的快乐使大家有恃无恐起来。然而,面对大厅内的热烈景象,他却似无动于衷。此刻,他正紧盯着大屏幕:"远望二号"那按程序必须有的"卫星准确入轨"的报告为什么没有听到?!当他用焦急的声音喝断了大厅里的欢笑时,冷静下来的人们也顿时惊呆了:屏幕上桔红色的光点渐渐地离开了理想的轨道,向左下角沉去……指挥长一脸铁青。人们的心也猛地一沉。从中心计算机最后传来的卫星轨道数据很残酷地表明:三级火箭二次点火未成,无法将卫星送入同步定点所需的大椭圆轨道,而进入了近地低轨道。卫星入轨失败了!
  失败,对航天人来说,将意味着什么?!这可是花费了成千上万科技人员近十年心血的一颗开拓性试验卫星呀!可此刻,它却正在逼近坠落!坐在大厅第一排的三级火箭女副总设计师毫无表情地盯着大屏幕,苍白的脸上两行热泪潸然而下。
  西安卫星测控中心会议室,一份特急电报摊在桌上:国防科工委要求全力以赴抢救这颗通信卫星!测控中心旋即向所属测控网发出了紧急讯号——南方丘陵。冬夜,西安卫星测控中心闽西测控站,刚刚进入梦乡的营区突然被一阵陌生而尖厉的紧急集合号令声拉醒。"紧急集合,全体进入岗位,快!"当紧紧张张的人们终于可以坐在岗位上整理自己的衣服时,他们从陈严彬参谋长和其他指挥员的神情里看到:这不是在演习!
  西安卫星测控中心渭南测控站几部雷达也同时被打开。
  人们心里都十分清楚,如果能及时捕获卫星的话,还可能设法把它从濒临下坠的困境中挽救出来,还能对通信卫星进行全面试验,完成各项功能的检验,达到这次发射的目的。可是,要在不明轨道上捕获脱缰狂奔的卫星,宛如大海捞针。更何况专家们指出:捕住卫星的努力必须在它狂奔的第十二圈以前完成。这不能不说是苛刻的要求,然而也是唯一的希望。
  受命于"星"难之际的测控中心闽西,渭南测控站,别无选择!
  闽西,渭南站动用的五部雷达对准卫星预定出现的空域徐徐地转动着,沿预报点扫描目标。渭南站最先报告:"155发现目标!"
  闽西站:目标出现又消失。卫星在向坠落逼近……
  测控中心计算机根据星箭分离后的测量数据做出粗略预报:卫星正飞快地从西半球转过来,预计还有十分钟就要从我国的可测空域飞过。
  闽西测控站,总工张新一亲自坐到了庞大的450统一测控系统的指挥台前,果断而系统地下令:
  "十八号,立即调出控制指令程序!"
  "明白!"
  "二号,四号停止标校,引导雷达指向等待空域!"
  "二号明白!""四号明白!"
  时间慢慢地逼近。"天线启动,对准目标空域!"张新一总工命令道。操作手手揿按钮,"啪"地一声,只见红灯一闪,十六号发出急促的声音:"天线方位故障,请求关机抢修!"
  "来不及了,立即使用应急措施!"张新一急了,抓过话筒大声喊道。小陈抓起应急用的短路电缆向故障继电器伸去,"叭"地一声,高压火花把他打出两米多远!他爬起来,猛地吼了一声"去你妈的",两手同时捅进继电器:绿灯亮了。
  闽西站,渭南站动用五部雷达对准了卫星预定出现的空域,开始艰难地搜索……
  "渭南155发现目标!"
  "好!"大家喊叫起来。
  "155目标丢失!"刚刚发现的目标又丢失,兴奋的人们一时又紧张起来。
  还有两分钟,卫星就将消失。
  突然,屏幕上亮点一闪,"闽西450发现目标!"
  测控中心喊道:"闽西,发指令,发指令!"中心准备不顾卫星当前状况,强令断开星上的加热器,以保住珍贵的剩余电能。
  "九号,手动发R32!"话音刚落,操作手就叫了起来,"目标已到下限!"大天线"咣"地一声在下限位置摇晃了一下,停住了。
  "目标已经消失,指令没能发出。"闽西传来沉重的报告。
  卫星进入了测控站不可见区,按计算,它要在第十圈以后才可能再次出现。卫星正以每96分钟绕地球一圈的速度狂奔,并在向坠落逼近……由于星上的太阳能电池没能得到充足的日照,而蓄电池还在按程序为固体发动机(东方红二号试验通信卫星固体发动机DFH2——1简介详情见动态或专栏补充)喉部加热,能量消耗极大,再过二十个小时卫星将成为死星。也就是说,离失败与成功都只有二十个小时的时间。
  1984年1月30日清晨,闽西,渭南两站操作人员提前五个小时又一次进入程序准备。
  11时03分,所有的天线指向等待空域,捕捉正在做第十圈飘游的卫星。十分钟过去了,杳无踪影。
  "扩大扫描区域!"指挥员果断地命令。
  由于经过10圈的运行,外推估算的轨道预报越来越粗糙,越来越不准,给高方向性天线搜索带来极大困难。这样继续下去,失败必成定局。救援一时陷入困难。
  此刻,全国各参试单位成千上万的人们都不愿离开电话机和对讲机,他们还存有一丝的希望。
  西昌,几位航天老总已乘飞机赶往西安卫星测控中心。发射中心指挥大厅依然灯火通明,对讲扬声器仍然开着,人们都等待着从西安卫星测控中心传来的消息。
  南太平洋,风浪已经越来越大,云层也越积越厚。"远望"船还孤寂地泊在海面上,等待西安卫星测控中心的调遣。
  厦门,值班的通信参谋告诉站长:租用地方的通往西安卫星测控中心的联络电话一天的租费就是上万元,准备撤掉。站长火了:"你把线撤了,我就把你撤了!就是两倍的租金也得留!再留一天!"
  4.1.3 抢救试验通信卫星
  1984年1月30日12时18分,渭南,闽西的所有雷达开始了卫星第十一圈的搜索。
  第一个三分钟过去了,没有捕获到任何信息。第二个三分钟过去了,还是没有捕获到任何信息。
  大小雷达开始在各自的预定空域扩大搜索,70吨重的天线平台带着天线抛物面"呼呼"地旋转着……依然没有半点卫星的踪迹!
  "难道真的失败了?!"闽西测控站的孙东进副站长和陈严彬参谋长陷入了沉思。"不,不!预报修正是有科学依据的,虽然离开计算机预报的空域是要担风险的,但如果需要承担风险的话,现在正是挺身而出的时候!""所有雷达转向第二空域!"他们果断地下令。
  "发现目标!"几乎就在转入第二空域的瞬间,一号,二号操作手突然大声惊呼起来。
  消息被立即报告到测控中心。"闽西,立即发令切断加热器!"中心指挥员有些激动地命令道。"闽西明白。R32、R67指令发出!"巨大的微波能量携带着控制指令射向卫星。
  找到卫星的消息传到张爱萍将军那里。"好,很好!"张爱萍高兴地说,"请告诉测控中心的同志们,要再接再厉,稳妥可靠地搞好下一步的控制,我相信他们一定能成功,我等着他们的好消息!"
  "闽西报告,指令返回对比正确,卫星指令执行。"
  这一消息传到西安卫星测控中心,人们几乎要跳起来:卫星执行命令了,卫星的电能保住了,卫星有救了!
  测控中心所有的计算机、各式记录仪、打印机都开始全速地运转起来,卫星的距离、速度、姿态、转速等数据源源不断地在记录纸上显示出来,卫星上的大量技术参数正在大型计算机里飞快地运算,判断。结果表明,卫星一切功能正常。
  在西安卫星测控中心的指挥下,闽西,渭南测控站控制卫星启动小推力火箭喷气890多次,使卫星非常潇洒地在太空中翻转了90度,建立了向太空奔去的姿态。
  这已是卫星飞行的第13圈,卫星飞行已接近其轨道的最远点,这是挽救卫星最后的也是唯一的一次机会,如果能准时正确地用R26指令点燃星上携带的远地点发动机,就能将卫星再次射入高空(R26指令,这在中国西安卫星测控中心数以百计的卫星指令中,是一条事先不允许存储在计算机内的特殊指令,一旦发出,地球同步卫星的成败皆在此一举!但西安卫星测控中心的专家们已经别无选择!)
  "闽西,渭南人工写入R26指令!"西安卫星测控中心果断地下令。"R26指令写入完毕,对比正确!"
  "R26指令发!"测控中心高声地下令。此刻正是1984年1月30日16时09分25秒。
  "R26指令发出!"闽西,渭南两测控站几乎同时向西安卫星测控中心报告。
  一秒,二秒,三秒……突然,屏幕上卫星的距离数据迅速增大,卫星从近地椭圆轨道沿切线方向猛地向太空射去……报告入轨正确的数据源源不断地从计算机涌出。
  卫星抢救成功了!测控中心的人们开始狂呼,几个航天专家拥抱在一起。
  1984年1月30日,《新闻联播》,也就是抢救卫星成功三小时后,中国中央电视台的女播音员面带微笑地向全世界宣告:中国成功地发射了第一颗科学试验卫星……
  4.2 遥二·复飞雪耻任务
  新华社北京4月10日电,我国于4月8日19时20分成功地发射了一颗试验通信卫星。卫星已进入预定轨道。运行状况良好,工作正常,这是我国航天技术又一新的成就。
  4.2.1 发射升空
  1984年4月8日19时20分02秒,第二枚长征三号运载火箭在西昌卫星发射中心点火,20分钟后,由远望测量船传送的数据表明,火箭已将卫星送入预定的近地点约为400公里,远地点36000公里的转移轨道。转移轨道第二圈卫星被调成远地点发动机点火姿态,第四圈对点火姿态进行微调。4月10日8时47分,测控站发出远地点发动机点火指令,远地点发动机工作正常,卫星顺利地进入准静止轨道,并按预定的漂移速度向定点经度位置漂移。
  经过第二,四圈一系列对卫星测控,从卫星遥测数据发现,星上蓄电池组温度持续上升,产生了不应有的热失控。此严重问题如不快速解决就会危及卫星安全。在测控指挥部组织下,经过飞行测控小组和测控中心试验队员讨论分析,提出了采用大角度调整卫星姿态,以增大太阳照射角来降低整星温度的方法,迫使蓄电池温度下降恢复到正常值。这种大角度调姿已经超出原来星上硬件的设计范围,属于故障状态下的应急调姿,具有较大风险。在测控指挥部的指挥下,通过测控人员准确,细心地进行了十几次调姿,终于克服了蓄电池热失控故障。
  经过定点捕获控制后,1984年4月16日18时27分57秒,卫星成功地定点于东经125°赤道上空。
  4.2.2 在轨通信试验
  1984年4月17日,卫星通信试验正式开始。经过在轨测试后,核潜艇卫星通信站率先开通。接着,各地地球站的电视节目和广播节目的传送和6路数字话,单路勤务话也相继开通,使边远省,区各族人民可以实时收看到中央电视台播放的广播电视节目。
  (1)通信转发器在轨测试。首先由石家庄通信试验地球站对转发器进行在轨测试。共测量了输入输出特性,单波饱和全向有效辐射功率(EIRP),频率偏差,幅频响应,交调,调幅-调相变换,转发器优值(G/T),群时延,转发器增益,饱和通量密度,信标频率偏差,大小信号抑制等十几个参数。从测试结果看各项指标均符合要求。其中对通信容量和电视传输质量起关键作用的单波饱和全向有效辐射功率有一定余量。
  (2)电视传输试验。电视传输试验是由北京中央站发送中央电视台当天的电视节目,由乌鲁木齐站,昆明站和石家庄站接受。18时50分,中央电视台电视节目通过地面微波中继线路传送到北京通信中央站,然后再发送到卫星上进行转播。电视传输试验进行了近1个小时,整个传输过程中画面稳定,图像清晰,色彩鲜艳,伴音清楚纯真,转播效果比预想的还好。
  (3)广播节目传输试验,在不进行电视节目传输试验时,进行了15套广播节目的传输。由北京的中国国际广播电台经试验卫星通信线路中转到边疆地区的对外广播电台。试验时传送了各种中外音乐节目,并用广东话,闽南客家话,日语,西班牙语,俄语,缅甸语以及菲律宾语等播送了节目。广播节目音乐优美动听,语言清晰悦耳。
  (4)数字电话通信试验,在电视传输试验的同时,还进行了多路数字电话通信试验。话音清晰,保真度好,几乎没有噪声和干扰,通话双方的对话经7万多公里的传输距离,却如同近在咫尺。4月18日上午10时,国防部长张爱萍来到北京国防科工委试验指挥所,利用东方红二号通信卫星0B星与远在乌鲁木齐的新疆维吾尔自治区党委书记王恩茂进行通话。王恩茂说:"乌鲁木齐市各族人民第一次看到了中央电视台播送的当天的新闻,感谢你们为祖国,为人民做出了很大贡献。"张爱萍说:"这是参加研制试验的全体同志努力的结果,全国人民,包括新疆人民大力支持的后果。"
  同一天,中共中央,国务院,中央军委向全体从事东方红二号卫星研制和试验的人员发出了贺电。国防部长张爱萍曾为此即席填词一首《破阵子·贺我国同步卫星发射成功》:万里连营布阵,冲天烈火彤彤。
  莫问巡天几回转,好去乘风遨苍穹。
  万筹任从容。
  玉宇明灯高挂,金丝细雨飞虹。
  天帝躬身仙子舞,正是人间日瞳瞳。
  华夏沐春风。
  4月20日,张爱萍为卫星通信地面站欣然泼墨:"通天盖地"。
  4月30日,在人民大会堂隆重举行了庆祝我国试验通信卫星发射成功大会,党和国家领导人出席了大会。
  通过各项试验证明卫星功能和性能正常,于1984年4月25日交付通信试验指挥部进行最后开通业务的准备试验。该试验于1984年5月14日结束,正式交付使用,卫星进入了长期运行管理阶段。与此同时,北京,南京,乌鲁木齐,昆明,拉萨等地的地球站及核潜艇卫星通信站先后投入使用,初步形成了卫星通信网络。
  试验通信卫星的发射成功,投入试用,使中国成为世界上第五个能够独立研制,发射静止通信卫星的国家。同时,表明中国在航天技术以及电子和材料科技发展方面有了新的突破。
  4.2.3 后续运行
  我国1984年4月8日发射,并于4月16日定点在东经125°赤道上空的第一颗试验通信卫星已超过设计寿命一年多了,目前仍正常工作。这颗卫星设计寿命为三年,已圆满地完成了试验和使用的任务。通过最近对该卫星进行测试,结果证明:星上3万多个电子元器件质量可靠,温控、跟踪、遥测、控制,能源等系统工作均正常,运行良好。
  4.3 遥三·东方红二号通信卫星0C星/实用同步通信卫星一号
  1986年2月1日晚20时36分,我国自己研制的,先进的"长征三号"运载火箭,载着实用通信广播卫星在轰隆隆一声滚雷般的巨响中,拔地而起,飞向太空。卫星上仪器工作正常,各地的测控工作按预定计划一件件的顺利完成,卫星发射成功的喜讯迅速传遍了发射中心,人们激动地鼓掌,欢呼。这是自1984年4月8日以来我国发射的第二颗地球同步卫星。
  在星箭分离,发射成功后,我国航天测控人员运用现代科学手段,依靠他们精湛的技术,在航天测控中心又继续奋战十九个日夜,遥控校正了卫星在轨道上的漂移和姿态,于2月20日17时在地球东经103°赤道上空定点成功,它开始与地球自转同步运行。吉星高照,覆盖全国,试播效果良好,不久即可投入正式使用。
  在成功发射试验通信卫星后,国防科工委决定,将与试验通信卫星同批出厂的一颗地球同步轨道卫星改装为实用通信广播卫星:将星上的"全球波束天线"换成"抛物面国内波束天线",这样就可以将卫星的微波辐射能量集中在我国国土上,提高了通信和接收电视信号的质量。此外,还采取了增加转发器、提高太阳能电池效率、提高卫星控制精度等改进措施,使得卫星的广播、通信及电视传输功能大大增强。
  4.4 遥四·东方红二号甲通信卫星01星/中星一号/实用同步通信卫星二号
  1988年3月7日20时41分,长征三号运载火箭成功发射我国首颗"东方红二号甲实用通信广播卫星"。这是一院抓总研制的长征三号运载火箭第3次成功地发射地球同步转移轨道卫星。这颗卫星也是我国第二颗实用通信广播卫星,在我国电视传输、卫星通信及对外广播中发挥了巨大作用,使我国卫星通信和电视转播跨入一个新阶段。
  为了完成这次任务,一院试验队员从当年1月起,在西昌卫星发射中心连续奋战2个月,春节也没能回家与亲人团聚。在大家的努力下,发射任务最终圆满完成。
  航天工业部副部长,我国著名卫星专家孙家栋在接受记者采访时说:"我国3月7日成功发射的实用通信卫星按照预定计划已于3月23日准确地定点在东经87.5°赤道上空。地面测试和星上传来的信息表明,卫星的各项仪器设备工作正常,传输的电话,电视效果都比1986年2月1日发射的实用通信广播卫星好。这颗卫星投入使用后,完全可以满足国内电话通讯和电视转播的需要,将会产生很大的社会效益和经济效益。"
  他说,这颗卫星从地面发射到空中定点,完全是按照预定计划进行的。发射地球同步轨道卫星,是有严格的时间限制的,每年春季只有几天时间,而在这几天中,每天又只有约三个小时才能将卫星发射到预定位置,因此,必须载着在这很短的时间里完成一列的发射准备工作。这次发射,从火箭竖起到最后点火发射,只用了一个多小时。发射后,长征三号运载火箭推着卫星,以最佳的角度和最短的时间极为顺利地进入椭圆轨道,接着卫星远地点发动机点火,卫星进入东经146°的准同步轨道。以上说明,这颗卫星的发射精度也很高。同时,地面的测控也十分准确。在发射后的37小时内,卫星有一半时间在地球的另一面,地面设备要在有限的时间里捕捉到3.6万公里高空中一个直径只有2米多的卫星目标,并要测出它的轨道、姿态、调整点火状态,是很不容易的。但是,我们这次干得很漂亮,这说明我们的发射技术和测控技术以及很成熟,很完善。
  孙家栋说,这颗卫星与1986年2月1日发射的使用通信广播卫星相比,在性能和结构上有新的改进和提高:
  第一,卫星的工作寿命增长了50%,上颗卫星的设计寿命为3年,而这颗卫星为4年半。
  第二,传输电话和传输电视的通信容量分别增加了两倍和一倍。上颗卫星传输电话的容量是1000路,这颗卫星是3000路;上颗卫星只能转播两个频道的电视,这颗卫星可以同时转播4个频道的节目。
  第三,卫星对地面的辐射功率提高了25%。在我国不同地区,过去需要安装直径4.5米至6米卫星电视地面接收站的,现在安装直径3米至4.5米的接收站就可收看到清晰的节目。处于卫星辐射波束中心的兰州、西安、绵阳一带地区,用直径2.5米的天线即可接收到极佳的电视接收效果。
  第四,卫星的定点经度和稳定性提高了。由于这一技术的解决,今后全国各地新建的卫星电视地面接收站,其设计和结构可以简单,造价可以降低,由过去的五六万元降至二三万元。这对于我国地面卫星接受网的建立,发展,特别是普及老少边穷地区的电视,加速这些地区的科学文化建设,有重大的意义。
  孙家栋强调指出,这颗卫星是用长征三号运载火箭发射的。长征三号运载火箭连续3次将我国通信卫星准确地推上3.6万公里的太空,说明我国运载火箭的地面发射和控制技术已经很完善,很成熟,有提高的可靠性。这增强了我们今后用它来发射各种应用卫星的信心,也有利于将它投入国民市场,为国际服务。
  照片上的人是长征三号火箭试验队的全部女试验队员,她们被誉为火箭试验队的"娘子军"。记者采访了负责此枚火箭外弹道测量工作的任爱华(照片后排左起第三位),她讲述了这张照片背后的故事。
  "从上世纪60年代起,导弹、运载火箭的飞行试验中就有了女试验队员的身影。"任爱华说,"参加飞行试验是一项艰苦的工作,试验队员不分男女,只要岗位需要,都得顶上去。无论是爬上数十米高的塔架测试、检查火箭,还是通宵加班解决问题,只要是分内的任务,试验队员就必须完成。女试验队员特别不容易的是,除了完成艰巨的任务,还要在出发前把一家老小安排好,肩上的重担可想而知。"
  "1988年初的这次任务比较顺利。在任务间隙,运载火箭系统的全体女试验队员在发射场附近的山坡上留下了这张照片。照片上的人大多来自航天工业部第一研究院(今中国运载火箭技术研究院,以下简称"火箭院")所属各单位,她们中,有负责运载火箭测试工作的、有负责控制系统的、有负责地面设备的、有负责试验队员医疗保障的……坐在两排中间的年长者是长征三号火箭副总设计师王之任,她主抓动力系统。"任爱华回忆,在全体参研参试人员的努力下,当年3月7日,长征三号火箭成功发射了一颗实用通信卫星,这颗卫星在我国卫星通信事业的发展中发挥了重要作用。
  4.5 东方红二号甲实用通信卫星的多次发射
  据新华社电 国家科委新技术局局长马俊如在9月19日召开的联合国卫星通信发展应用国际讨论会上宣布:最近几年中,我国将发射3颗实用通信卫星,以进一步推动我国卫星通信事业的发展。
  作为国内通信和广播电视的主要传输手段,我国已成功地开通了卫星转播的中央电视台第一套节目和第二套节目,覆盖了全国。而作为应用的第二步骤将是普及电视教育,预计今年(1988年)11月,将开设第二套电视教育节目。
  4.5.1 遥五·东方红二号甲通信卫星02星/中星二号/实用同步通信卫星三号
  1988年12月22日20时40分03秒,我国又成功地发射了一颗实用通信卫星。卫星是由"长征三号"运载火箭发射并进入了大椭圆轨道。12月24日上午9时54分,星上远地点发动机点火,卫星顺利进入同步轨道。12月30日12时32分,在西安卫星测控中心的控制下,准确定点于东经110.5°赤道上空。
  这颗卫星是在我国西昌卫星发射中心成功发射的,李鹏总理等国家和军委领导观看了发射实况;美国、法国、联邦德国、巴基斯坦、伊朗、澳大利亚、巴西、香港等国家,地区的政府部门或公司代表也观看了发射实况。对外公开通信卫星发射的全过程,这在我国还属首次。
  迄今为止,我国已成功地发射了25颗人造地球卫星。
  这张照片摄于1988年12月22日傍晚。
  照片上,时任国务院总理李鹏正与航空航天工业部第一研究院(今中国运载火箭技术研究院,以下简称"火箭院")研究员刘培握手交谈。他们所处的位置是西昌卫星发射中心地下指挥所的液氢加注指挥间。此时,距长征三号运载火箭发射我国第二颗实用通信卫星只有数小时。在发射成功后,李鹏总理与火箭院试验队员共同庆祝长征三号运载火箭发射成功。
  "长征三号是我国首枚采用低温燃料——液氢、液氧的运载火箭,可用更大的推力将卫星送入地球同步转移轨道。此次发射的是我国第二颗实用地球同步轨道通信卫星,对于保障我国的通信安全、为下一代通信卫星‘探路’具有重要意义。"刘培回忆:"根据发射流程,12月22日下午要开始加注液氢、液氧,我中午就到了地下指挥所的液氢加注指挥间。傍晚,在进行推进剂补加的时候,突然听到门外有很多人在说话,不一会,李鹏总理就来了。"
  "原来,李鹏总理到达发射场后,来到地下指挥所的各个重点岗位慰问试验队员,进入液氢加注指挥间时,旁边一位同志介绍,‘他是低温燃料加注系统负责人刘培’,总理听后与我握手,说‘你们辛苦啦’,还勉励我们一丝不苟地完成发射任务。"刘培说:"李鹏总理离开后不久,发射就进入到最后的补加程序。当晚20时40分03秒,长征三号运载火箭拔地而起,约1200秒后,采用液氢、液氧燃料的第三级火箭成功将卫星送入预定分离轨道,发射取得圆满成功。"
  发射成功当晚,李鹏总理在西昌卫星发射中心指控站,发表了热情洋溢的讲话,向全体参研参试人员表达慰问和祝贺。刘培回忆:"第二天早上,李鹏总理又来到发射区附近,与全体试验队员合影留念,欢庆发射成功。"
  4.5.2 遥六·东方红二号甲通信卫星03星/中星三号/实用同步通信卫星四号
  1990年02月04日晚20时27分03秒,我国在西昌卫星发射中心又一次成功地发射了一颗实用通信卫星。卫星由"长征三号"运载火箭送入大椭圆轨道,2月6日进入准同步轨道,2月13日定点于东经98°,星上各种仪器工作正常。
  这是我国发射的第五颗实用通信卫星。它的发射成功,再一次证明我国的通信卫星技术已经进入成熟阶段,具备了进入国际航天发射服务市场的条件。
  两个月后的4月7日,我国成功的用长征三号运载火箭将亚洲一号通信卫星发射升空,这是我国首次执行外星商业服务发射。(由于本文主要介绍我国的331工程,该发射任务将不在本文中过多赘述,敬请期待)
  4.5.3 遥九·东方红二号甲通信卫星04星/中星四号/实用同步通信卫星五号
  1991年12月28日20时02分,我国在四川西昌卫星发射中心,用长征三号运载火箭发射了一颗自行制造的通信卫星。火箭第一,二级飞行正常,第三级第一次点火后正常飞行,第二次点火工作58秒后,氢氧发动机燃烧室压力逐渐下降,火箭失去推力。按照预定程序,卫星与火箭正常分离,但未能进入预定的35786公里高的同步转移轨道。12月29日晚20时43分,在地面遥控指令下,星上远地点发动机点火,把卫星送入远地点高35088公里高的大椭圆轨道,目前,卫星各系统工作正常,并处于地面遥控系统的调控之中。
  故障发生后,航天科技人员对遥测数据进行了分析,现已查明,故障的原因是控制氢氧发动机活门的氦气系统发生泄漏,导致发动机提前停止工作。
  航空航天部部长林宗棠回答记者提问时说,这颗卫星虽然未进入预定轨道,不能用作通信卫星,但星上有充分的燃料,可在一定范围内调整卫星的状态,卫星还可以在现行轨道运行多年,我们仍可以利用此星做多种科学试验。
  刘纪源副部长则表示,航天系统将认真总结经验教训,振奋精神,采取积极措施,保证今年各项大型飞行试验获得成功。有关专家也认为,我们既然能够很快查明故障原因,也就完全有能力采取相应措施防止这种故障再次发生。
  5. 对商业发射的思考
  国内通信卫星的发射阶段,到此为止了。而对外的商业发射,才刚刚开始。
  "继今年一月我国与瑞典签订发射订座协议之后,今年4月20日,我又同美国特雷卫星公司就发射卫星事宜签署了一项协议备忘录。双方商定,中国将于1987年12月为美国发射第一课通信卫星,1988年再发射一颗。
  这两颗卫星的运载火箭都将用我国自行研制的长征三号,而为瑞典邮政的运载火箭是长征二号。
  我国长征系列运载火箭正稳步地进入国际市场。"(摘编自新华社电)

只能看到小的岩石行星和巨大的气体行星,为什么没有超级地球根据NASA的系外行星档案,科学家们已经在太阳系外发现了4000多颗系外行星。其中一些行星同时围绕多个恒星运行。某些行星离其恒星如此之近,以至于它转一圈只需要几天,而地球需要365人类的大脑为何不断缩小?这样的现象被称为数字健忘症左一为人类,左二为倭黑猩猩,左三为黑猩猩(图片来源bhavanajagat)人类的脑部大得异常。如果按脑部与身体的比重计算,人脑占了整个身体重量的2,而其他哺乳动物如大象,脑部甚至冬至一阳生,为啥越来越冷了?过了冬至,太阳过弯,是啥意思今日冬至,俗话说不过冬至天不冷,冬至是太阳南行的极致,冬至过后,太阳就开始北返了,白昼开始一天天加长,本该天气越来越热才对,为啥过了过了冬至却越来越冷了?是什么原因导致的?老话说过本不该存在!天文学家在半人马座发现一颗超大巨行星近日据外媒报道,科学家们在半人马座b(bCentauri)的轨道上发现了一颗异常大的系外行星,可能是一颗气态巨行星,其质量超过了10颗木星的总和,是迄今为止发现的最巨大的行星之一。由于测试故障,美国宇航局推迟了其巨型火箭的发射时间这个问题被追踪到太空发射系统(SLS)四个RS25引擎中的一个的电脑上,这种引擎可以追溯到(源于)航天飞机时代。上图猎户座宇宙飞船被堆放在太空发射系统(SLS)的顶部。一个行为不正我们的祖先和恐龙共存过吗?白亚纪的指纹是怎么出现的?我们的祖先和恐龙共存过吗?在侏罗纪和白亚纪中,地球上到处可见两栖动物和凶暴的爬行动物。这些巨人用厚厚的铠甲闪闪发光的鳞片极为锋利的爪子和牙齿遮盖住,甚至连角都能长在他们的眼睛上。他荷兰QuTech研究团队在量子纠错方面取得新里程碑通过和代尔夫特理工大学(TUDelft)荷兰应用科学研究组织(TNO)的合作,荷兰QuTech的研究团队在量子纠错方面取得一个新的里程碑。他们将编码后的量子数据的高保真操作与可扩展可持续发展科学卫星1号首批影像正式发布快看看你的家乡上镜了没有来源央视新闻客户端2021年12月20日,可持续发展科学卫星1号(SDGSAT1)首批10幅影像正式发布,包括我国长三角山东半岛西藏纳木错新疆阿克苏北京上海及法国巴黎等多个地区和城用混凝土给建筑物充电图片来源pixabay混凝土,仅次于水,是世界上使用第二多的材料。由于它在周围的建筑环境中无处不在,研究人员一直在希望用混凝土来储存电力换句话说,就是让建筑物充当巨型的电池。当许多SpaceX十一手火箭创纪录,一天两次升空,马斯克飞100次才退役博雯发自凹非寺量子位报道公众号QbitAI年末了,马斯克的猎鹰9号也开始疯狂冲业绩。一天之内连续发射两次!美国东部时间12月18日,7点41分的加利福尼亚州,猎鹰9号携带52颗星链国家天文台和贵州大学签约共建天文大数据联合实验室新华社贵阳12月20日电(记者周宣妮)20日上午,国家天文台与贵州大学于贵州省平塘县中国天眼(FAST)观测基地举行签约仪式,共建天文大数据联合实验室。据悉,天文大数据联合实验室的
潮汐发电机见过吗?带你看看全球规模最大的潮汐水力发电机组作者机械美学地球对人类恩赐能量中真正取之不尽的,除了每天准时升起的太阳,就是时刻波动起伏的广阔海面。太阳能设备还要受夜晚及阴雨天的限制,而海洋中蕴涵着的才是真正意义上的无穷能量只要地球上有史以来最大的动物是什么?史前的巨型动物令人神往,但我们也不需要厚古薄今,因此今天的蓝鲸就是地质史上最大的动物之一,其体型超过了包括恐龙在内的所有陆地动物,也超过了所有鱼类,只有中生代的巨型鱼龙可以挑战蓝鲸86英寸4K巨无霸!但它不是电视显示器和电视的分界线到底在哪里?各种不同尺寸的设备百花齐放,两者之间的界限也越来越模糊。日本JapanNext就正式推出了75英寸86英寸的巨型显示器。二者都采用了82bitIPS史前动物为什么长那么大?科学家现在也不小,未来会更大!提到史前动物,大家首先会想到巨大,并且想当然地认为它们个个都比现代动物大得多。实际上,虽然许多史前生物的确非常非常大,但我们所熟悉的巨型史前动物并非同时出现的。巨大的恐龙,包括植食为什么月球上只有陨石坑却不见陨石?古往今来,人们对夜幕中高悬的明月总是有着无尽的好奇。时至今日,人类已经6次登上月球,发射了7辆月球探测车来探索月球。月球的神秘面纱被慢慢揭开,展现在我们眼前的月球并不如神话传说中那NASA火星直升机准备飞行地球上的无人机将能从中受益据外媒SlashGear报道,美国宇航局(NASA)2020年的火星任务不仅仅取决于在红色星球上着陆成功火星直升机(MarsHelicopter)还计划在火星上起飞。该航天局一直在机遇号火星车最后拍摄的照片2018年6月,火星上刮起了巨大的遮天蔽日的沙尘暴,阻止了机遇号收集维持运转所需的太阳能,美国宇航局与机遇号失去联系。在美国国家航空航天局(NASA)进行了1000多次尝试重新建立宇宙中的纯水星球寿命极其短暂,人类或许无法观测宇宙中的纯水星球寿命极其短暂,人类或许无法观测根据爱因斯坦的宇宙大爆炸理论,这个宇宙作为一个奇点爆炸以后,就将现在这个宇宙中的物质释放出来了。然后在爆炸的巨大冲击力下,这个宇宙的边太阳能发电技术走进永恒的清洁能源太阳能发电技术太阳是地球永恒的能源,也是一种无污染最清洁的能源。利用太阳能的方式很多,主要有太阳能发电太阳能热利用太阳能动力利用太阳能光化利用太阳能生物利用及太阳能光光利用等。利用地球在宇宙中有多渺小?如果从远处看地球,我们所生活的这颗星球不过是一颗再普通不过的行星。下面这张照片是NASA的旅行者1号在1990年拍摄到的暗淡蓝点这张照片就是著名的暗淡蓝点,图中被圈出来的那个不起眼这几颗星球会让人产生太空移民冲动吗?或许比地球某些地区更优越趣味探索讯或许是孤独,或许是好奇,或许是为了确认人类是否为宇宙唯一智慧生命,我们一直在力所能及的宇宙范围内搜寻着外星生命,寻找能支持生命存在的星球。尽管很有人突发奇想地认为,高智慧