东方红一号至今还在运行?揭秘中国第一颗人造卫星的前世今生
"东方红一号"是我国第一颗人造卫星,它的发射将当时的中国带入太空探索领域,开创了中国航空的新纪元,让东方红的乐曲响彻太空。"东方红一号"的发射成功标志着我国成功掌握了人造卫星空间技术,成为继美、苏、法、日后的第五个能够自主制造和发射人造卫星的国家。
但你知道吗?"东方红一号"在被设计时仅有20天的设计运行寿命。1970年4月24日,"东方红一号"卫星搭载长征一号运载火箭从酒泉卫星发射中心发射升空,其主要任务是进行卫星技术试验、探测电离层和大气层密度。这些任务并不需要长期在太空工作,因此"东方红一号"并没用采用体积较大的太阳能电池板供电,而是使用了体积小很多的银锌化学电池。
正是采用电池作为电力来源,"东方红一号"卫星在"超期服役"到第28天后的5月14日停止向地球发射数据信号。尽管失去了与地面联络的能力,不过我国航空测控人员却一直没有放弃对"东方红一号"卫星的监测工作,时刻关注着它的轨道变化。到目前为止,"东方红一号"卫星仍然围绕地球在轨运行,到今年已经整整52年,成为中国航天事业在宇宙中的一座移动里程碑。
缘何而生
1957年10月苏联成功发射了世界首颗人造卫星"斯普特尼克一号",1958年1月美国紧随其后将"探险者一号"发射升空。美苏相继发射卫星开启了全球太空竞赛,各国的焦点也由此从陆地、海洋、天空转向了浩瀚宇宙。
说到中国人造卫星的起源,不得不提到"581"任务,即"1958年头号重点任务"。苏联成功发射人造卫星后,中科院竺可桢、钱学森、赵九章等专家建议我国开展自己的卫星研制,得到了高层的同意和支持。1958年,时任副总理聂荣臻召集中科院、国防部相关专家拟定了人造卫星制造方案,其中卫星部分的研制交给了中科院负责。
接到任务后,中科院成立了"581"任务领导小组,由钱学森任组长,赵九章、卫一清任副组长,目标是苦战三年实现"上天"。随后的10月,中科院派出了"高空大气物理访苏代表团"到苏联考察卫星技术,当时中苏关系已经紧张,技术合作无从谈起。经过为期73天的考察,代表团认识到搞卫星要靠自力更生,以中国当时的科技和工业水平,直接谈研制卫星还为时尚早。
1959年1月,邓小平给出指示:"卫星明后年不放,与国力不相称。卫星还要搞,但是要推后一点"。于是,"581"任务调整了任务目标,从卫星技术的研究转向了火箭技术和地面跟踪设备的探索和研究。
直到1964年底,我国已经白手起家地自主研制了中近程导弹"东风二号",地面跟踪接收设备和技术的研制也初具成果。1965年,国防科委向中央上报了《关于研制发射人造卫星的方案报告 》,得到了中央领导的原则批准,为了保密需要任务被命名为"651"任务,计划目标是在1970年发射名为"东方红一号"的72面体球形人造卫星,总体要求是"上得去,抓得住,听得到,看得见"十二字。
1966年1月,中科院卫星设计院正式成立,代号"651设计院",在极其困难的客观条件下开展卫星的研发工作。1968年2月,国防科委成立空间技术研究院,中科院系统参与到卫星研制工作的相关单位的人员、仪器、建筑全部移交并入空间技术研究院。
当时,总体要求中的 "看得到" 与 "听得见" 两项要求让科研人员费了不少心思。为了能够在地面肉眼观测到卫星,设计人员在末级火箭上加装了一个"观测裙",当卫星入轨后,"观测裙"会展开成一个直径4米的球体,在与卫星相隔不远处以同卫星相同的速度运行。这样,在地面就可以轻易地观测到卫星旁的"观测裙"。而为了能向地球广播《东方红》歌曲,考虑到实际的运载能力和技术水平,设计人员最后决定通过地面转播系统来实现这一目标,也就是由大型地面接收站侦听卫星的信号,再由中央人民广播电台向全世界转播。
1970年4月24日21时35分,随着指挥员的点火命令,"长征一号"腾空而起直冲云霄。10分钟后,卫星进入预定轨道。21时50分,国家广播事业局报告已经收到卫星发射的《东方红》歌曲。
薪火传递
"东方红一号"的成功发射开启了中国探索航天的大门。卫星发射成功后,钱学森向中央提出中国迎发展载人航天。之后的五十年里,中国相继成功地发射了首颗返回式卫星(1975年)、首次实现"一箭三星"技术(1981年)、首颗通信卫星"东方红二号"(1984年)、第一艘无人实验飞船"神州一号"(1999年)。
进入新世纪,我国航天技术井喷式发展,第一艘正样无人飞船"神州二号"(2001年)、"神州三号"和"神州四号"(2002年)、第一艘载人航天飞船"神州五号"(2003年)、载人飞船"神舟六号"(2005年)、首颗绕月人造卫星"嫦娥一号"(2007年)、"神州七号"首次出舱活动(2008年)、"嫦娥二号"(2010年)、第一个目标飞行器"天宫一号"与"神州八号"自动交会对接(2011年)。
近十年来,"神舟九号"与"天宫一号"交会对接(2012年)北斗卫星导航系统(2012年)、"神舟十号"与"天宫一号"交会对接(2013年)、第一个月球无人登月探测器"嫦娥三号"(2013年)、中国第一个空间实验室"天宫二号"与"神州十一号"交会对接(2016年)、第一艘货运飞船"天舟一号"(2017年)、"嫦娥四号"(2018年)。
2021年是中国空间站发展的关键年份,"天和核心舱"与"天舟二号"相继发射、"神州十二号"与"天和核心舱"对接,中国人首次进入了自己的空间站。当年,"天舟三号"、"神州十三号"相继发射,"神州十三号"与"天和核心舱"、"天舟二号"、"天舟三号"形成组合体,3名航天员在中国空间站开启了为期六个月的"太空出差"。
回首52年前,东方红的歌声由一颗小小的卫星传遍世界,再看今朝,全世界的目光聚焦于中国空间站。为了纪念中国航天人前赴后继的努力,4月24日也被确定为中国航天日,祝愿中国航天事业在未来再创伟业。
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