壽命只有20天但已遨遊太空50年它的名字叫“東方紅一號”(上)

寫在東方紅一號衛星誕辰的日子

4月末的廣州潮溼悶熱,三國四方會議正在小島賓館有序的召開,4月25日,會議上的周恩來總理宣佈了一份震撼世界的重量級消息:中國第一顆人造地球衛星——東方紅一號,發射成功了!

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我國第一顆人造衛星發射成功

讓我們把時光機調回到前一天,1970年4月24日21時35分,酒泉衛星發射場內,隨著劃破夜空的一聲巨響,長征一號火箭直衝雲霄,而她本次旅行的主人,正是中國第一顆人造地球衛星——東方紅一號。繼原子彈和氫彈發射成功後,中國人終於實現了兩彈一星的夢想,標誌著中國正式開啟了航天征程。在當年的五一國際勞動節,天安門廣場上人頭攢動,人們都在翹首企盼著、目睹播放《東方紅》樂曲的衛星遨遊太空。但事實上只有少部分的專業人士憑肉眼觀察到了衛星,更多的是在享受這來之不易的科技果實。

美蘇爭先恐後,開闢太空新戰場

1957年10月4日晚10點28分,老大哥蘇聯將一顆名為“斯普特尼克一號”的人造地球衛星送上太空。“斯普特尼克一號”的橫空出世,瞬間打破了世界的平靜,當時正值美蘇爭霸時期,蘇聯拔得頭彩,讓艾森豪威爾大發雷霆,不僅是因為這一事件使蘇聯在科技、政治等方面佔了瞬時的上風,更因為美國人認為自己的理念設想與科學研究領先於蘇聯,沒有搶到世界首顆衛星發射的殊榮而吃了個啞巴虧。

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斯普特尼克一號

口嚼黃蓮、手握十億美元追加撥款的老美加快了腳步,在三個月之後,成功將一顆名為“探險者一號”的衛星送入地球預定軌道,太空,成為兩個超級大國角力的新戰場。

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探險者一號

中國嗅覺敏銳,話語擲地有聲

中國的高層領袖們在美蘇太空爭霸中敏銳的意識到中國並不是太空領域的“局外人”,科學家們也紛紛向中央建議應該儘早開展發射衛星的規劃,並基於衛星技術在未來國土普查及軍事偵察等方面進行了預測。但此時的中國一窮二白,GDP總額不足美國一成,科技落後,工業基礎薄弱,別說衛星和飛機了,汽車生產起來都十分困難,蘇聯科學家也認為中國並不具備在此時研製、發生衛星的條件,“簡直是天方夜譚”。

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美蘇太空爭霸

夢想與現實的巨大差距並沒有讓中國人失去探索太空的勇氣,中國比任何時候都渴望科技進步與國家強盛。1958年5月17日,毛主席在中共八大二次會議上發出了“我們也要搞人造衛星”的號召,並專項撥款兩億元人民幣(一般科員當時的工資為36元),承接任務的中國科學院將人造衛星項目列為1958年第一項重點任務,代號“581”,並組建以錢學森和地球物理學家趙九章為首的工作組,成立了第一至第三研究院,分別負責運載火箭、控制系統、探測儀器及空間物理的研究與設計工作。中國航天人就在這樣沒有經驗、沒有資料、沒有對標的情況下,用對發展科技的熱忱和對航天事業的追求,開始了艱難的探索。

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著名空氣動力學家錢學森

艱難起步,雪上加霜

“工欲善其事,必先利其器。”中國的科研人員從這一想法入手,首先想要解決搭載衛星升空的運載火箭問題。此時的中國導彈技術還處於仿製的階段,而運載火箭遠比導彈更復雜,緊接著又疊加1959-1961三年困難時期,更使科研工作雪上加霜。中央在全面剖析了當時的經濟與科技發展情況後,決定集中力量辦大事,先暫停衛星的設計與研製,專攻導彈和探空火箭的核心技術,為後續研製運載火箭積累經驗。

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我國第一枚導彈東風一號

這裡有必要介紹一下“探空火箭”這種特殊的運載工具。探空火箭可以攜帶科研設備在距離地球100-300公里的高空飛行,體積比運載火箭小,成本也更低,但是卻可以帶來最真實的科學試驗參數,在運載火箭並未成形的時候,探空火箭是一個完美的試驗B角。探空火箭的技術負責人王希季院士和他的團隊,為了正常的開展工作,可以說“用盡了一切的辦法”,他們把小鬧鐘、自行車的打氣筒都改造成了探空火箭的零件和工具,就是在這樣的條件下,科研團隊繪製了上千張圖紙,進行了數百次的地面試驗,終於在1960年2月19日將中國第一顆液體燃料探空火箭發射升空,為運載火箭的研製積累了重要的數據和經驗。

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王希季院士(左四)

另一個團隊在錢學森院士的帶領下,很多導彈技術的難題得以解決,東風一號、東風二號相繼試驗成功,標誌著中國的導彈技術從最初的仿製轉為自主研製。此時世界航天技術迎來了迅猛發展期,大洋彼岸的美國已經將衛星應用到了軍事領域,印證了中國決策層和科學家們對衛星發展趨勢的判斷。1961年,美國中央情報局秘密開啟了一項代號為“科羅納”的偵察計劃,主要目的是利用衛星搭載高分辨率相機在太空中收集中國研製核武器的絕密情報。在這項計劃實施後的第三年,美國人卻接連吃到了兩個“大瓜”,第一個是1964年6月29日中國自主研製的第一枚導彈發射成功,第二個是1964年10月16日中國第一顆原子彈爆炸成功。

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科羅納計劃於1971年拍攝到的畫面

厚積薄發,再踏征程

原子彈和導彈的成功發射,不僅衝破了籠罩在中國及中國人民上空的核威脅,也讓心繫衛星的科學家們看到了實現夢想的希望。隨著中國在導彈和探空火箭領域不斷取得的技術突破,運載火箭上馬的條件已經成熟。趙九章和錢學森先後在給中央的報告中提出,啟動人造地球衛星計劃,這兩份報告受到了周恩來總理的高度重視並對重新啟動研製衛星的建議深表認同。時隔六年,熬過三年困難時期的中國人,藉著原子彈和導彈成功發射的“東風”,對衛星的發射也充滿了信心。

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1965年1月,在得到周總理的明確指示後,時任中國科學院黨組書記、副院長的張勁夫同志開始著手牽頭擬定方案,整個科學院上下聯動,形成了自己的一套方案,並且誕生了大量的研究課題。隨著研究的深入和人們認知的提升,停留在理論與概念中的方案顯然不能滿足要求,在趙九章和錢驥的帶領下,科學院很快就拿出了一版第一顆人造地球衛星的初步方案。1965年7月,周總理在中央會議上批准了中國科學院提出的《關於發展我國人造衛星工作規劃方案建議》,並將衛星工程的代號定名為“651任務”,組建了由趙九章任院長的衛星設計院。

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左一為張勁夫,左二為吳有訓

接下來擺在科學家們面前的,是一道非常抽象的問題,首先得該送一個什麼樣的衛星上太空呢?想讓這顆衛星寄託什麼樣的情感?如何表達政治上和科技上的訴求……1965年10月20日至11月30日,一場為期42天的“頭腦大風暴”拉開了序幕,我們通常叫它 “651會議”,會議主要圍繞中國第一顆人造衛星方案論證和工作安排這兩大主線,集中了當時中國這一領域所有的國家精英,最終形成了一套完整的的衛星工程建設實施方案,大到運載火箭方案、測控跟蹤總體方案,小到衛星的重量、尺寸以及軌道的高度、傾角等都進行了解釋與標定,取得了很大的會議成果。

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參與東方紅一號項目的部分科學家

根據“651會議”內容,1967年,中國將第一顆衛星命名為“東方紅一號”,將第一枚運載火箭命名為“長征一號”。東方紅一號屬於科學探測性質的試驗衛星,外型為近似球體的72面體,直徑1米,重150公斤,計劃在1970年左右發射。這顆衛星的任務,是要為中國今後發展對地觀測、通信廣播、氣象預報等各類應用衛星奠定技術和實踐的基礎。1968年,時任國務院副總理的聶榮臻元帥提出了“國防科技體質調整方案”,中央成立了專門負責衛星研製工作的第七機械工業部第五研究院,錢學森院士擔任首任院長。隨後錢學森將當時參與運載火箭研製工作的孫家棟調到了第五研究院,擔任東方紅一號衛星的總設計師(孫家棟院士時年39歲)。

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孫家棟院士正在指揮東方紅項目的研製工作

孫家棟和同事們馬上投入到了緊張的工作中,大家的目標只有一個,那就是把衛星送上天去,在這一思想的指導下,科學家們經過對方案的一些列簡化,讓衛星的研製工作在正確的時間軌道上運轉起來。然而隨著“文化大革命”的不斷升級,身為衛星總設計師的孫家棟被調離了工作崗位,萬幸的是接替孫老工作的,正是他的遼寧老鄉兼親密好友戚發軔院士,所以我們看到雖然技術負責人發生了變化,但是私下的溝通渠道依然暢通,孫老依然義無反顧的為中國的航天事業默默的貢獻著自己的智慧,這更應該是當年中國年輕人應該學習的境界。

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戚發軔院士

隨著1970年東方紅一號衛星發射日期的日益臨近,留給我們的時間不多了,但是誰也不曾想到,我們的困難才剛剛開始(未完待續)……


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