“東方紅一號(hào)”衛(wèi)星是我國(guó)成功研制并發(fā)射的第一顆人造衛(wèi)星。衛(wèi)星為近似球形的72面體，質(zhì)量173千克，直徑約1米、采用自旋姿態(tài)穩(wěn)定方式，轉(zhuǎn)速為120轉(zhuǎn)/分。衛(wèi)星飛行軌道為近地點(diǎn)439千米、遠(yuǎn)地點(diǎn)2384千米、軌道平面和地球赤道平面為傾角68.5度的近地橢圓軌道，運(yùn)行地球一圈周期為114.分鐘?！皷|方紅一號(hào)”衛(wèi)星除了裝有試驗(yàn)儀器外，還可以以20兆赫的頻率發(fā)射《東方紅》音樂(lè)。如今“東方紅”一號(hào)早已能量耗盡，完成了它的使命，不過(guò)它依然在太空靜靜的注視著我們，為我們講述那些艱難困苦的歲月。
“東方紅”一號(hào)
一、我國(guó)人造衛(wèi)星的初嘗試1957年，蘇聯(lián)成功發(fā)射了世界上第一顆人造衛(wèi)星，隨后蘇美等大國(guó)展開(kāi)了激烈的太空競(jìng)爭(zhēng)。在這樣的背景下，我過(guò)的人造衛(wèi)星計(jì)劃逐漸提上日程。1958年10月，一個(gè)以人造衛(wèi)星和火箭為專門研究對(duì)象的部門在中國(guó)科學(xué)院秘密成立了。錢學(xué)森任組長(zhǎng)，趙九章任副組長(zhǎng)。不過(guò)1958年的中國(guó)基礎(chǔ)設(shè)施還很薄弱，各方面的技術(shù)條件根本就不足以支撐人造衛(wèi)星的要求。
蘇聯(lián)斯普特尼克一號(hào)，也是人類歷史上第一顆人造衛(wèi)星
但是當(dāng)時(shí)的研究人員也沒(méi)幾個(gè)專業(yè)的，大部分都是從其他領(lǐng)域抽調(diào)過(guò)來(lái)的技術(shù)人員以及剛剛大學(xué)畢業(yè)的年輕人。大家干勁很足，夜以繼日的苦干了3個(gè)月，就做出了衛(wèi)星和火箭的設(shè)計(jì)圖和模型，包括載有科學(xué)探測(cè)儀器和小狗的兩個(gè)探空火箭頭部模型。這些模型全是年輕的科技工作者用手工敲打出來(lái)的。
不過(guò)盡管模型做出來(lái)了，可是由于科技人員缺乏火箭、衛(wèi)星基礎(chǔ)理論知識(shí)，沒(méi)有設(shè)計(jì)資料、計(jì)算手段，總體設(shè)計(jì)參數(shù)難于選擇，試驗(yàn)手段與測(cè)試條件更差，材料、加工等等一大堆實(shí)際問(wèn)題解決不了。實(shí)際此時(shí)的人造衛(wèi)星的研制工作已經(jīng)寸步難行。研究人員們深深地認(rèn)識(shí)到：沖天的熱情也不能代替科學(xué)，研究衛(wèi)星，還需要學(xué)習(xí)以及技術(shù)累積。當(dāng)時(shí)的黨中央及時(shí)了解到了這一情況，加之當(dāng)時(shí)的國(guó)家經(jīng)濟(jì)也極度困難，于是便暫停了衛(wèi)星研制工作，決定集中力量先搞探空火箭。
二、重啟人造衛(wèi)星工程1959年之后，我國(guó)科研戰(zhàn)略調(diào)整，衛(wèi)星進(jìn)度放緩，集中進(jìn)行探空火箭研發(fā)。我國(guó)很快在探空火箭研制方面有了突破性進(jìn)展。1960年2月，中國(guó)試驗(yàn)型液體探空火箭首次發(fā)射成功。此后的幾年里，我國(guó)又成功研發(fā)了各個(gè)種類的火箭，如氣象火箭、生物火箭等。
長(zhǎng)征一號(hào)火箭，即為“東方紅”一號(hào)的發(fā)射火箭
這期間制造了不少研發(fā)衛(wèi)星的相關(guān)設(shè)備：大型振動(dòng)臺(tái)、沖擊臺(tái)、地面氣候模擬試驗(yàn)箱、噪聲模擬室，直徑6米的離心機(jī)和直徑2米的高真空罐等空間環(huán)境模擬試驗(yàn)設(shè)備，可以進(jìn)行探空火箭箭頭和小型衛(wèi)星的整星環(huán)模試驗(yàn)；特別是高真空罐，可以模擬衛(wèi)星在軌道運(yùn)行時(shí)的黑冷環(huán)境和熱輻射環(huán)境。
1964年趙九章提筆給周恩來(lái)寫(xiě)信，建議國(guó)家盡快制訂人造衛(wèi)星發(fā)射計(jì)劃、開(kāi)展衛(wèi)星的研制工作，把導(dǎo)彈打靶和發(fā)射衛(wèi)星結(jié)合起來(lái)，可達(dá)一箭雙雕之目的。周恩來(lái)看過(guò)趙九章的建議書(shū)后，十分高興地希望他盡快拿出切實(shí)可行的實(shí)施報(bào)告。與此同時(shí)，知名科學(xué)家錢學(xué)森也上書(shū)黨中央，建議加速發(fā)展人造衛(wèi)星。中央批準(zhǔn)后，人造衛(wèi)星的初步方案很快就在眾多科學(xué)家的努力下做了出來(lái)，并命名為“東方紅一號(hào)”，這樣我國(guó)人造衛(wèi)星從全面規(guī)劃階段正式進(jìn)入了工程研制階段。經(jīng)歷了歷經(jīng)千辛萬(wàn)苦之后，終于在1970年4月24日在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射成功。
“東方紅”一號(hào)發(fā)射成功之后，天安門廣場(chǎng)的群眾歡呼
三、重重困難的研制過(guò)程1、薄弱的技術(shù)基礎(chǔ)
東方紅一號(hào)”衛(wèi)星的外形是一個(gè)直徑1m的類球形對(duì)稱72面體（見(jiàn)圖1），總重173kg。衛(wèi)星的頂端裝有1根40cm長(zhǎng)的超短波天線；腰帶上安裝了4根3m長(zhǎng)的短波拉桿天線，以及5cm和10cm長(zhǎng)的微波天線。
在加工方面，衛(wèi)星結(jié)構(gòu)包括外殼、儀器艙和承力筒3部分。外殼為蒙皮骨架式結(jié)構(gòu)，由上、下半球殼和環(huán)形腰帶3部分組成。儀器艙安裝于衛(wèi)星中部，呈圓柱形，內(nèi)部裝有各種儀器和銀鋅化學(xué)電池；為保證密封，在艙罩和底盤的連接部位裝有密封圈。衛(wèi)星的底部是呈倒錐形的承力筒。為了保證儀器艙內(nèi)有一個(gè)適合儀器正常工作的溫度環(huán)境，對(duì)衛(wèi)星殼體外表面要求進(jìn)行電化學(xué)陽(yáng)極氧化處理，內(nèi)表面噴涂一層有機(jī)溫控涂層；對(duì)儀器艙鋁合金表面要求進(jìn)行大面積鍍金。但是限于當(dāng)時(shí)的工藝技術(shù)條件，儀器艙罩的焊接及鋁合金大面積鍍金、衛(wèi)星鋁合金外殼蒙皮的電化學(xué)光亮陽(yáng)極氧化處理、溫控涂層技術(shù)、簿壁件加工及衛(wèi)星蒙皮骨架鉚接、衛(wèi)星動(dòng)平衡和轉(zhuǎn)動(dòng)慣量測(cè)試等都是難題。群策群力、不斷摸索、反復(fù)試驗(yàn)，把這些難題一個(gè)一個(gè)地解決了。
另外，由于試驗(yàn)裝置的缺乏，在設(shè)計(jì)參數(shù)的選取上也有很多困難。比如“東方紅一號(hào)”的4根3m長(zhǎng)的短波天線發(fā)射時(shí)是收起來(lái)的，上天解鎖后要靠自旋甩出來(lái)，運(yùn)動(dòng)挺復(fù)雜的，輕了甩不開(kāi)，重了又會(huì)因離心力太大而對(duì)天線結(jié)構(gòu)造成不利影響。當(dāng)年沒(méi)有計(jì)算機(jī)仿真模擬，也沒(méi)有專門的試驗(yàn)設(shè)備，完全是靠研究人員自己臨時(shí)制作的簡(jiǎn)陋裝置來(lái)進(jìn)行試驗(yàn)。一旦天線部件脫落，就會(huì)被巨大的離心力甩飛，很危險(xiǎn)。研究人員也沒(méi)有防護(hù)裝置，就用倉(cāng)庫(kù)里的木箱子，每人拿個(gè)箱子蓋擋著，從木板間的縫隙往外觀察。年輕人就爬上沒(méi)有頂棚的房梁，騎在上面往下看。就在這么困難的情況下進(jìn)行試驗(yàn)，找出問(wèn)題，最后都解決了。
2、特殊的政治需求
1965年，在東方紅一號(hào)衛(wèi)星總體論證會(huì)提出，我們的衛(wèi)星要“上得去、抓得住、聽(tīng)得見(jiàn)、看得見(jiàn)?！彼^上得去就是衛(wèi)星能夠成功發(fā)射，成功入軌，抓得住是指衛(wèi)星在軌道正常運(yùn)行時(shí)，要能夠及時(shí)準(zhǔn)確的知道衛(wèi)星的位置；聽(tīng)得見(jiàn)是指人們?cè)诘孛嫔夏軌蚵?tīng)到衛(wèi)星播放的音樂(lè)；而看得見(jiàn)是指人們?cè)诘孛嫔夏軌蚩吹囊?jiàn)衛(wèi)星。前邊兩條屬于研制衛(wèi)星份內(nèi)的事情，自然不在話下。至于聽(tīng)得見(jiàn)、看得見(jiàn)就有些讓研究人員頭疼了。
我們知道蘇聯(lián)的第一顆人造衛(wèi)星發(fā)射成功以后，是向地面發(fā)射滴滴答答的電報(bào)碼，信號(hào)是間斷的，而我們要把東方紅這首歌曲放出來(lái)，就有些難了。研究人員測(cè)了全世界各種類型的收音機(jī)的靈敏度，然后反過(guò)來(lái)推算衛(wèi)星需要發(fā)射的功率有多大。經(jīng)過(guò)仔細(xì)計(jì)算發(fā)現(xiàn)：如果要讓普通收音機(jī)收到衛(wèi)星發(fā)射的歌曲信號(hào)，就要給衛(wèi)星裝上發(fā)射機(jī)，但是這對(duì)于當(dāng)時(shí)我國(guó)火箭的運(yùn)載能力來(lái)說(shuō)，是不可行的。于是就用地面站轉(zhuǎn)播信號(hào)，從而實(shí)現(xiàn)了全國(guó)人民都能在廣播中收聽(tīng)歌曲。
聽(tīng)得見(jiàn)解決了，那看得見(jiàn)呢？盡管東方紅一號(hào)使用了多面體的反光設(shè)計(jì)，但是這個(gè)直徑1米的衛(wèi)星，亮度也就相當(dāng)于7等星，在天氣、光線都好的情況下，人的肉眼最多只能看到6等星，也就是基本看不見(jiàn)衛(wèi)星，那怎么辦呢？為了讓大家看到，科學(xué)家后來(lái)在末級(jí)火箭上加了一個(gè)特殊材料制成的“圍裙”，衛(wèi)星入軌之后，末級(jí)火箭脫離，與衛(wèi)星一前一后。這時(shí)撐開(kāi)末級(jí)火箭上的“圍裙”，有幾十米，大面積反射太陽(yáng)光，這樣人們?cè)诘孛婵吹侥┘?jí)火箭，就能找到衛(wèi)星的位置了。
“東方紅”一號(hào)與末級(jí)火箭即將分離的狀態(tài)
3、惡劣的國(guó)內(nèi)環(huán)境
技術(shù)上本來(lái)就困難重重，然而更是屋漏偏逢連夜雨的是東方紅一號(hào)的整個(gè)研制工作，大部分都是在“文革”中的非常年月里進(jìn)行的。那時(shí)席卷全國(guó)的“紅色風(fēng)暴”沖擊到承擔(dān)衛(wèi)星工程任務(wù)的每一個(gè)單位。1967年初，中國(guó)科學(xué)院和七機(jī)部及下屬單位均被“群眾組織”奪權(quán)，衛(wèi)星設(shè)計(jì)院原來(lái)的領(lǐng)導(dǎo)都“靠邊站”了，很多科學(xué)家當(dāng)時(shí)被定為“反動(dòng)學(xué)術(shù)權(quán)威”“特務(wù)”“牛鬼蛇神”遭到批斗。
趙九章提出搞衛(wèi)星，而且?guī)ш?duì)去蘇聯(lián)考察過(guò)，他后來(lái)在“文化大革命”中受到不公正待遇自殺了。錢驥負(fù)責(zé)總體設(shè)計(jì)的，文革中被扣上“反動(dòng)學(xué)術(shù)權(quán)威”的帽子靠邊站了。后來(lái)的孫家棟在清理階級(jí)隊(duì)伍時(shí)因家庭問(wèn)題也靠邊站了。即使普通科技人員，也有不少親屬和社會(huì)關(guān)系在運(yùn)動(dòng)中受到?jīng)_擊和牽連。
衛(wèi)星的研制工作與當(dāng)時(shí)的“革命”發(fā)生了沖突。當(dāng)時(shí)武斗不斷，交通受阻，器材供應(yīng)不上，衛(wèi)星研制事業(yè)已面臨夭折的危險(xiǎn)。在這種情況下，1967年初，周恩來(lái)總理與聶榮臻副總理采取了一系列措施，宣布組建中國(guó)空間技術(shù)研究院，任錢學(xué)森為院長(zhǎng)，編入軍隊(duì)序列，這才使科研生產(chǎn)照常進(jìn)行，保證了衛(wèi)星研制的正常進(jìn)行。
四、濃烈的愛(ài)國(guó)情懷在物質(zhì)條件極度缺乏的時(shí)候，在文革中受委屈、受迫害，廣大科學(xué)家為什么還能忘我地工作，齊心協(xié)力的奮斗在祖國(guó)的航天事業(yè)一線呢？我想就是因?yàn)樗麄冃闹杏兄鴱?qiáng)烈的愛(ài)國(guó)情懷。也正是廣大航天人的這種愛(ài)國(guó)情懷，支撐了我國(guó)航天事業(yè)從東方紅一號(hào)到天舟一號(hào)，一顆顆衛(wèi)星、一枚枚火箭、一艘艘飛船、從無(wú)到有、從小到大，邁向世界航天強(qiáng)國(guó)。中國(guó)航天人始終如一的航天精神，如同一個(gè)個(gè)火箭助推器，托舉著中國(guó)航天不斷向前！
東方紅一號(hào)的成功使我國(guó)成為了世界上第五個(gè)能夠獨(dú)立自主的發(fā)射衛(wèi)星的國(guó)家，極大的提高了我國(guó)的國(guó)際影響力。今天是 “東方紅一號(hào)”衛(wèi)星成功發(fā)射50周年的紀(jì)念日，也是第5個(gè)中國(guó)航天日。祝愿祖國(guó)的航天事業(yè)再創(chuàng)輝煌！
