揭秘东方红一号背后的故事

　　1970年4月24日，在酒泉卫星发射中心，随着我国第一枚运载火箭长征一号发出轰鸣，东方红一号卫星飞向广袤无垠的太空。中国从此成为世界上第五个自行研制和发射人造卫星的国家，中国人自此叩开了通往浩瀚宇宙的大门。
　　时至今日，东方红一号卫星仍在围绕地球飞行。在天气晴好的日子，许多天文爱好者还会拍摄这颗卫星经过祖国上空的照片。这些照片所承载的，是一段刻骨铭心而历久弥新的故事。
　　伴着战火而生的现代航天
　　人类进入工业社会以后，第一个准备跨进太空的是德国。第一次世界大战结束后，德国的大炮研制受到《凡尔赛和约》的限制，火箭这一没人关注的新事物成为当时德国钻空子的利器。火箭是卫星的兄弟，没有能够摆脱地心引力的火箭，卫星如无本之木。
　　第二次世界大战后期，德国已经有了很多的先进武器，这些武器严重刺激了盟国。德国战败后，美国率先抢到他们的火箭专家，也就是后来被誉为现代火箭之父的冯布劳恩。
　　苏联迟到一步，可他们从古拉格（苏联政府的一个机构）召回了蹉跎数年的科罗廖夫，科罗廖夫是世界公认的航天学、火箭理论先驱齐奥尔科夫斯基的传人。
　　1957年10月4日晚，在距离莫斯科2000多公里的秘密基地里，一枚R7火箭在探照灯发出的耀眼光芒中升空，世界上第一颗人造地球卫星Sputnik1发射成功。航天时代的序幕被彻底拉开。
　　中国的航天梦与卫星梦
　　1958年5月，在中共八大二次会议上，有代表在发言中提到中国的人造卫星问题，并就此展开了热烈讨论。毛泽东沉默良久后，大声地说出一句话：我们也要搞人造卫星！
　　其实，科技强国的种子早已种下。1939年5月，延安成立了自然科学研究院；1940年，陕甘宁边区自然科学研究院成立；抗日战争胜利前夕，在周恩来的关心下，重庆还成立了中国科学工作者协会；1956年，中国第一个导弹研究机构国防部第五研究院正式成立
　　苏联的人造卫星上天后，天文学家张钰哲和他的助手们很快建立了人造卫星运动理论研究室，并在全国多地建立观测站。他们利用观测数据计算做出的轨道预报，比当时苏联提供的数据还要精准。与此同时，钱学森、赵九章等学者也纷纷发表文章谈人造卫星的意义。
　　当毛泽东发出我们也要搞人造卫星的号令后，全国沸腾了。中国科学院将此列为1958年的第一项任务，581小组成立。然而，后来由于种种原因，人造卫星计划几经波折被搁置。其间，加加林第一次从太空俯视了地球，短短108分钟的飞行，再次震撼世界。
　　不过，确立中国大国地位的两弹一星整体工程，依然在时代的洪流中稳步前行。1964年10月16日，中国第一颗原子弹爆炸成功，10月下旬，赵九章提交了一份几千字的建议书，再次说到中国的人造卫星计划。1965年5月，中央正式批准人造卫星计划，这个迟到了7年的计划代号为651。
　　1965年9月，中国科学院组建了以赵九章为院长的卫星设计院，对外称科学仪器设计院，专门负责人造地球卫星的研制。持续42天的技术论证会确定：第一颗人造卫星命名为东方红一号，直径为1米，重量约100千克（最后实际达173千克），而且要做到上得去，抓得住，看得见，听得到。
　　12个字里的大门道
　　1968年2月20日，中国空间技术研究院正式成立，钱学森兼任院长，七机部一院的孙家栋以及航天18勇士就是在这一时期被抽调到空间技术研究院的。航天18勇士之一的戚发轫后来接受采访时说：‘航天18勇士’，实际上就是18个相关专业的人。
　　距离预定的发射时间只有两年时间，卫星研制工作进展并不大。东方红一号的总负责人孙家栋决定精简计划，把一些科学探测项目先拿下来，放在第二颗卫星上，保证第一颗能在预定的时间内发射。不过精简了计划，并没有精简技术，甚至给团队提出了更高的要求。
　　比如原定的卫星发射倾角是42度，这是为了利用地球自转，降低运载火箭的难度，但这个倾角发射的卫星观测范围只能是南北纬42度之间，这就会造成卫星的巨大浪费。后续的应用卫星，都需要观察更大的范围，42度倾角发射的卫星显然不可持续。
　　经过研究，团队最后决定将发射倾角定为70度左右。倾角改变后，运载火箭难度加大，但卫星质量已经确定在100千克以上。上得去是卫星发射最基本的要求，要靠大量精确的计算来保证。在那个年代，比较先进的计算设备是自动计算器，多数是半自动手摇计算器。任务急的时候，研究人员连算盘都用上了。曾任七机部某研究院卫星轨道组组长的李颐黎回忆道：算一条轨道，三班倒整整算了一年，而且一个数据必须两人对着算，互相校验。
　　在最早上天的几颗卫星中，温控也是一个技术难点。孙家栋介绍，卫星上天后飞到太阳直射的那面，温度非常高，在太阳背面温度又很低。法国、日本卫星虽然都在中国之前发射，但由于温控技术不过关，上天不久后就失灵了，法国的卫星被冻死了，日本的卫星只转了6圈，就因为不耐高温被烧掉了。东方红一号发射成功后正常运行了28天，没有因为温度问题出现故障，这项技术在当时就达到世界先进水平。
　　卫星所有零件都要在地面做外太空环境模拟实验，这样才能确保上天后正常工作。振动实验、离心力实验、低温实验，一样都不能少。戚发轫回忆，没有低温实验室，就找到中国人民解放军海军后勤部的一个冷库，里面还存放着肉和鱼。夏天进去实验，就披件棉大衣，脚上穿的塑料鞋都被冻裂了。
　　看得见和听得到也让研究人员绞尽脑汁。东方红一号的直径只有1米，是非常接近球体的72面体，因为它是自旋式运行，转起来会有72个面反光。这样设计的主要原因之一，就是让卫星在轨时能产生一闪一闪的效果，比较容易观测。然而，即使这样，东方红一号进入太空后，亮度可能只相当于六等星。天文学上的星等，数字越大，亮度越低，六等星，是天气好时视力极好的人肉眼可见的极限。
　　为此，科研人员集思广益，最后想出一个办法给东方红一号穿裙子。其实，具体而言并不是给卫星穿裙子，而是在末级火箭（最后和卫星分离，会紧跟其后）上加装观测裙，使其提高到二等星或三等星的亮度。观测裙是用特殊材料的布做成的一个大气球，把三级火箭包上，等到火箭进入太空后撑开，直径达到3米，观测裙外表全镀上铝，可以更好地反射太阳光。这样，人们在地球上就可以此作为参照物，很容易找到东方红一号。
　　为了解决听得到的问题，研究人员也是煞费苦心。如果传送滴滴答答的工程信号，老百姓听不懂；传送文字，外国人不明白。设计团队最终决定播放乐曲最合适，而传回《东方红》旋律的音乐盒，实际上是东方红一号卫星遥测系统的一部分。遥测系统负责将卫星的工作状态和高空物理数据传回地面，没有遥测数据，卫星就是一个飞着的铁疙瘩，但因为加入音乐，数据传输的规模就增加了很多倍，难度也随之增加。
　　同样的，抓得住的问题也经过了重重攻关，并最终形成中国独有的技术。
　　东方红一号一飞冲天
　　前期工作准备就绪后，1970年4月1日，装载着东方红一号卫星和长征一号运载火箭的专列抵达酒泉卫星发射场。
　　架好火箭，一切准备就绪，已经是4月24日了。那天晚上，天气并不好，天空一直笼罩着厚厚的云层。到晚上9点多时，云层裂开了一道缝天，终于晴了。现场工作人员听到星箭分离的口令时，都激动得跳了起来，因为，这代表着卫星已经进入预定轨道。
　　中国第一颗人造地球卫星东方红一号，于1970年4月24日21时35分成功发射。东方红一号的成功发射，标志着我国正式进入了太空时代，也成为世界上第五个完全依靠自己的力量成功发射人造卫星的国家。
　　1970年4月25日晚8点，很多人从收音机里听到了《东方红》熟悉的旋律。人们欢呼雀跃、奔走相告：中国的第一颗人造地球卫星上天了！
　　东方红一号卫星在太空中正常工作了28天，比原定时间长了8天，而其在轨时间，迄今已有50多年。