中国航天——愿你50载归来仍少年

1970年4月24日,

长征一号运载火箭搭载着东方红一号卫星顺利发射升空,中国正式开启太空时代。

在那个美苏争霸的冷战年代,世界笼罩在战争的阴云之下,对于尖端科技的探求,美苏一直没有放松警惕,同时对于敌对国家的打压也时刻没有放松。对于太空的争夺战,始终是冷战时期,美苏争霸的焦点。早在60年代,美国就使用人造卫星对我国大范围的敌对侦察,尤其是西部的核设施机构完全暴露在卫星侦察之下。1964年10月16日,中国第一颗原子弹爆炸成功,美国人第一时间就通过卫星观察到了中国的核试验,并拍出了当时爆炸的蘑菇云景象。通过照片分析了中国原子弹的参数,并和苏联共享,约定一起制裁中国。

集中力量登上太空舞台


中国航天——愿你50载归来仍少年


卫星侦察在那个年代里成了最及时、最准确而又最难以对付的侦察武器,所以发展中国人自己的太空武器刻不容缓。因此在原有“两弹”工程上,再加“一星”。1958年5月,在党的八大二次会议上,毛主席发出了“我们也要搞人造卫星”的号召。

“这个号召宣告了中华民族有信心、有勇气登上空间活动的舞台。”时任“东方红一号”卫星总体设计组副组长的潘厚任回忆道。

1967年,我国将第一颗人造卫星命名为“东方红一号”,将第一颗运载火箭命名为:“长征一号”。东方红一号卫星属于科学探测性质的试验卫星,外形为近似球体的72面体,直径1米,重150公斤,预计在1970年左右择机发射。这颗卫星,是为中国今后发展各类应用卫星奠定基础。

1968年2月20日,中国空间技术研究院正式宣告成立,钱学森兼任院长,“东方红一号”卫星由中国空间技术研究院负责研制。


中国航天——愿你50载归来仍少年

中国导弹之父,中国航空事业奠基人


一曲《东方红》,揭开了中国航天的序幕。

上得去、抓得住、听得着、看得见”,寥寥12字概括了“东方红一号”卫星的总体技术方案和目标,也概括了技术的难度。
首先考虑的,是能否“上得去”。按照计划,“东方红一号”卫星要在近地点400多千米、远地点2300多千米的椭圆轨道上运行。想把卫星准确送入轨道,负责搭载卫星的运载火箭必须拥有强大的推进能力。
专家们提出了一个“两结合”方案:用中远程导弹作为第一级和第二级,利用探空火箭技术研制第三级。通过这三级的连续传递,将卫星送入预定轨道。在时任火箭技术负责人任新民的带领下,运载火箭正式进入研制阶段,最终实现了导弹技术和探空火箭技术的完美结合,解决了“上得去”的难题,也让“运载火箭的能力有多大,航天的舞台就有多大”这句话广为流传。
想在地面上“抓得住”卫星,就要时刻掌握卫星在太空中的位置,这需要计算出卫星与地面的距离。对比几种方案后,专家们决定利用多普勒原理——根据无线电波频率的变化测出速度,进而测出距离。这个解决方案却需要一个特殊的方程式,这对当时的中国科学家来说是一道难题。


对此,“东方红一号”卫星研制人员转变设计思路,重建卫星测轨方程式,破解了卫星测轨方程式的谜题,最终使卫星在太空中的位置可以被随时监测到。
接下来,人们将目光集中在了“听得着”和“看得见”。
要让卫星在太空奏响《东方红》乐曲,这在当时具有很高难度。研制人员以高稳定度的6个音源振荡器代替“音键”,用程控线路产生的节拍来控制发音,经过上百次试验,终于确保“东方红一号”奏出了《东方红》。
“东方红一号”卫星总体组成员胡其正提及,要让普通收音机接收到卫星传来的乐曲,大家提出了“接力”的办法。“我们在地面上直接听不到“东方红一号”卫星播放的乐曲,需要通过卫星的天线发送、地面站的接收,再由电台转播。”戚发轫回忆。
最后一道难关就是“看得见”。要想用肉眼就能看到太空中运行的卫星,它的亮度必须要从七等星上升到四等星。不仅如此,由于“东方红一号”卫星的直径仅有1米,也让“看得见”更加困难。最终,研制人员从折叠伞收缩打开的特点中找到灵感,决定在运载火箭的第三级上安装一个由高反光亮度的材料制成的、可以在太空中撑开的“观测体”。由于这个“观测体”体积巨大,反光亮度极高,人们就可以直接观察到。


登天之路还有一个绕不开的问题,那就是卫星必须经受住太空极端温度变化的考验。


太空中,卫星向阳一面温度可高达100多摄氏度,背阳一面的温度则能降到零下100多摄氏度,如何让卫星在太空中保持正常“体温”,是世界公认的难题。
技术人员研制出了一套完整的温控系统来平衡卫星内部的温度,但系统正常运转需要耗费大量的电力,而卫星携带的电量很有限。最后,科研人员想出了一个温控系统零耗电方案:利用其他仪器在工作时产生的热量,帮助卫星控制温度,巧妙解决了耗电大的难题。
克服种种困难,卫星和运载火箭的研制顺利完成。
经过4天4夜的旅程,1970年2月,“东方红一号”卫星和“长征一号”运载火箭被运往酒泉卫星发射中心。
1970年4月24日当天,发射进入负8小时倒计时,“测控信号不稳定”这个突如其来的消息,又让现场的技术人员紧张起来。
干扰信号究竟来自哪里?人们将问题源头锁定在卫星与火箭的连接处。为了温控要求,火箭和卫星连接处有一个镀铝的薄膜包着仪器,由于没有固定好而产生了晃动,导致信号不稳。经过固定,问题得以解决。此时,天空中的乌云也消失不见,阳光照在运载火箭的身躯上,腾飞的一刻终于到来。


准确进入预定地球轨道的“东方红一号”卫星在轨运行了24天,不仅顺利通过了太空极端环境的考验,也圆满实现了“上得去、抓得住、听得着、看得见”的要求。由于“东方红一号”重量超过了此前4个国家首颗卫星的重量总和,也创造了人类航天史上的新纪录。
通过坚持自力更生、艰苦奋斗,我们攻克了一个个不可能,终于将“东方红一号”卫星成功送上太空。在戚发轫院士看来,东方红一号卫星的发射,一举打破了苏联、欧美等国家对航天尖端技术的垄断。“搞东方红一号的时候,我们没用一个外国的元器件,都是中国人自己造的。

“东方红一号开创了中国的航天事业,其凝聚的航天精神丰碑,鼓舞着一代又一代的航天人,献身航天事业。”作为青年一代型号“两总”代表,嫦娥五号副总设计师彭兢说。型号副总指挥方成革也表示,“中国航天事业波澜壮阔的发展历程,为后人留下了弥足珍贵的航天精神和优秀文化基因。传承航天精神文化财富,发扬老一辈航天人优良传统作风,是航天事业永续发展的根基和动力。”
中国梦、航天梦正在实现
以长征一号火箭发射东方红一号卫星为起点,航天事业步履不停。50年来,中国航天从火箭到卫星,从载人航天到深空探测,不断取得一系列重大突破。高分、北斗、风云等系列卫星也正在为国计民生发挥着重要的作用。


3月份我们成功地发射了北斗三号GEO-2卫星。现在北斗三号工程最后一颗卫星——GEO-3已经运到发射场,做最后发射前的准备工作。
如今,中国航天人用2代4型17颗风云系列气象卫星,探索出了一条具有中国特色的气象卫星发展之路,促成了气象卫星中、美、欧三足鼎立的格局。

今天2020年5月5日18时06分,为我国载人空间站研制的长征5B运载火箭在海南文昌首飞成功。从长征一号到长征5号,中国航天人走了50年。从第一步发射人造卫星到第三部建设空间站,长征系列火箭第3314次飞行。

长征:我还是曾经那个少年,没有一丝丝改变。

航天人:兄弟你胖了,变得有劲了。

同样我们的祖国也是,加油!未来可期!


未来的征途是星辰大海

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