太空回响《东方红》

太空回响《东方红》

1970年4月24日,我国成功地发射了第一颗人造地球卫星——“东方红一号”卫星。

4月24日晚上21点30分,酒泉卫星发射中心,火箭点火,一级火箭的4个发动机顿时喷出橘红色的火焰,巨大的气流将发射架底部导流槽中的冰块冲出四五百米远。载着卫星的火箭在隆隆的滚动声中徐徐上升,15分钟后,星箭分离,卫星入轨,卫星发射成功。

当晚,周恩来总理在中南海急切地等待着发射消息。晚上10点,卫星发射的北京指挥所打来电话,报告说:“总理,运载火箭一、二、三级工作正常,卫星与火箭分离正常,卫星入轨了!而且现在已接收到卫星播放的《东方红》乐曲声!”周总理十分高兴,连夜亲自审定了新华社的新闻公报文稿。凌晨总理乘飞机前往广州,赶去参加由越南、越南南方、老挝、柬埔寨领导人参加的“三国四方会议”。周总理高兴地把这个好消息报告了大会。他说:“这是中国人民的胜利,也是我们大家的胜利。”周总理话音刚落,会场顿时爆发出热烈的掌声。

第二天,即4月25日,“美国之声”先声夺人,向全世界报道了中国发射卫星的消息,并公布了中国卫星入轨的参数。中国方面收到消息后很快作了比较,我们的测量结果与美方相差无几。

4月25日晚6时,新华社发表新闻公报,向全世界庄重公告:“1970年4月24日,中国成功地发射了第一颗人造卫星。卫星运行轨道距地球最近点439千米,最远点2384千米,轨道平面和地球赤道平面夹角68.5度,绕地球一周的周期是114分钟。卫星质量173千克,用20.009兆赫的频率播放《东方红》乐曲……”

“东方红一号”卫星为球形多面体,直径1米,四周装有4根杆装天线。

“东方红一号”卫星的发射成功,使我国成为继前苏联、美国、法国、日本之后,第五个靠自己的力量把卫星发射上天的国家。发射人造卫星是一项复杂的系统工程,它包括研制运载火箭、建设发射场、研制卫星和卫星携带的科学仪器以及建立地面观测网等。“东方红一号”的发射成功,在我国航天史上具有划时代的意义,它宣告中国进入了航天时代。

“东方红一号”,属于科学探测性质,其任务是为此后发展我国的资源遥感、通信广播和天气预报等各种应用卫星取得必要的设计数据。同前苏联、美国、法国、日本等国的第一颗卫星相比,我国的这颗卫星有许多优点:

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图4-3 “东方红一号”卫星

首先,“东方红一号”卫星通讯系统颇具特色。当它围绕地球运转时,世界各地都能收听到它播放的《东方红》乐曲,声音清晰宏亮。这主要是因为,卫星发射的无线电波的功率相当大,同时采用20.009兆赫的频率进行播放。一般电台的广播采用的是中波,中波是靠地面传播,容易受到障碍而传送不远,而且中波发射电台的设备很庞大,不适合在卫星上使用。频率大约在3兆赫~30兆赫的无线电波属于短波波段,短波传输损耗小,能够穿过稠密的低空大气层,到达距地面越50千米的电离层,由于电离层有反射和折射短波的作用,短波被反射或折射回地面,这样电波就在地球表面和电离层之间来回反射而传送到远处。每当夜间由于太阳活动的影响减弱,电离层升高,电波反射能传得更远,所以晚上短波的收音效果更好。卫星在几百千米的高空,处于电离层下缘之上,如果采用一般的短波发射信号,信号就会受到电离层的反射回到太空,很难达到地面。值得庆幸的是,科学家发现,有几个特定频率的短波能穿过电离层,卫星用它们来传播信号,所受反射极少。这几个特定频率称为“窗口”频率。20.009兆赫正是这种窗口频率中的一个。这样由于发射功率大,又采用了短波窗口频率,“东方红一号”卫星发出的电波就很容易被接收到。

第二,“东方红一号”卫星的重量大。从表4-1中可以看出,它比其他国家的第一颗的质量要大得多。事实上,它比前四国的第一颗卫星的质量之和还多将近34千克,这表明我国发射卫星的运载火箭具有强大的推力。发射“东方红一号”卫星使用的是我国自己研究制造的“长征一号”火箭,它是我国第一枚多级运载火箭。1970年1月30日,我国进行中远程导弹飞行试验,获得成功,为了配合卫星的研制和发射,我国利用中远程导弹的第一、二级加以改装,再加上新研制的第三级固体燃料火箭,就构成了“长征一号”火箭。它全长29.46米,起飞重量81.5吨,最大直径2.25米,起飞推力约104吨,可以把300千克重的卫星送入440千米高度的太空。继成功地发射“东方红一号”卫星以后,1971年3月3日,“长征一号”火箭又发射我国第一颗科学实验卫星“实践一号”,获得成功。

表4-1 世界主要国家第一颗人造地球卫星有关资料

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第三,“东方红一号”卫星达到了安全可靠、准确入轨和及时预报,而且在这个运行期间,卫星上的各种仪器性能都十分稳定,实际工作时间远远超过了设计要求。这说明我国掌握了先进的火箭运行控制技术,成功设计实施了高精度的测速、定位系统。对卫星轨道的精确设计和计算,也标志着我国天体力学、数学、计算技术等多学科的发展水平。日本的第一颗卫星上天后,只有30个小时蓄电池就出了毛病,发射机只工作了一天。

此外,在卫星跟踪手段、信号传递形式和星上温控系统、能源系统等技术领域,“东方红一号”卫星都超过了一些主要国家第一颗卫星的水平。例如,“东方红一号”卫星外形之所以为球形多面体,主要是为了方便在其表面贴太阳能电池,并能保证卫星在任何姿态条件下都有大致相等的太阳能电池在工作。为了使1米左右的星体在400千米以外的高空能让地面上的人看见,“东方红一号”卫星采用了末级火箭跟着卫星一起在空间运行,并在卫星上加可以发光的观测裙的设计方案。这样,卫星的亮度提高了2~3等星,便于人们观看。

由于具有这些突出的特点,我国成功地发射第一颗人造地球卫星,就标志着我国有高度发达的冶金工业、电子工业、精密机械工业、化学工业、仪表工业等,以及先进的天文学、气象学、数学、物理学等。可以说,它是我国当时科学水平、技术水平和工业水平的总体体现,是在国际舞台上成功地展示了我国的综合国力,为我国赢得了重要的政治和外交影响。可以说,这一壮举无论对中华民族本身还是对整个人类而言,其意义无疑都是伟大的。

我国卫星发射成功,产生了广泛的影响。4月28日晚,当卫星飞经香港上空时,海外华人、港澳同胞以及各国不同肤色的人们,带着收音机、指南针、望远镜,扶老携幼,成群结队,涌向山头,占据高地,汇集海岸,纷纷争相观看中国的第一颗人造卫星。海外华人说,祖国的卫星是“从东方升起的一轮华夏小月亮”!世界舆论一片哗然,各国纷纷发表评论说,中国人造卫星“发展神速,超过了西方专家的预料”,“体现了中国一直都在依靠自己的力量为人类的幸福和进步开发宇宙”,“表明中国的科学技术突飞猛进达到新高度,已当之无愧地加入了空间俱乐部,从而显示了中国掌握了先进的火箭技术和制造出大型火箭的技能”。

西方一些报纸的观点是,中国第一颗卫星的发射成功,其政治意义和军事意义都很重大。“中国已经拥有了原子弹和氢弹,必须把这次卫星的发射成功看作是宣布把洲际导弹发射到世界上任何地方的公告”,“它对最近在维也纳开始的美苏限制战略武器会谈,将产生极其微妙的心理和政治影响”。

中国第一颗人造地球卫星——“东方红一号”的发射成功,不仅开创了中国航天历史的新纪元,使中华民族首次摆脱了地球的束缚,实现了千百年来飞天的梦想,同时也为下一步我国进行空间探测,展示了一个无限广阔而又十分壮丽的美好前景。1999年9月18日,在中华人民共和国成立50周年前夕,中共中央、国务院、中央军委隆重表彰了为研制“两弹一星”做出突出贡献的科技专家,23位科技专家受到表彰。