揭秘“東方紅一號(hào)”背后的故事

李牧鳴

“東方紅一號(hào)”。新華社

1970年4月24日，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心，隨著我國第一枚運(yùn)載火箭長征一號(hào)發(fā)出轟鳴，“東方紅一號(hào)”衛(wèi)星飛向廣袤無垠的太空。中國從此成為世界上第五個(gè)自行研制和發(fā)射人造衛(wèi)星的國家，中國人自此叩開了通往浩瀚宇宙的大門。

時(shí)至今日，“東方紅一號(hào)”衛(wèi)星仍在圍繞地球飛行。在天氣晴好的日子，許多天文愛好者還會(huì)拍攝這顆衛(wèi)星經(jīng)過祖國上空的照片。這些照片所承載的，是一段刻骨銘心而歷久彌新的故事。

人類進(jìn)入工業(yè)社會(huì)以后，第一個(gè)準(zhǔn)備跨進(jìn)太空的是德國。第一次世界大戰(zhàn)結(jié)束后，德國的大炮研制受到《凡爾賽和約》的限制，“火箭”這一沒人關(guān)注的新事物成為當(dāng)時(shí)德國鉆空子的利器?；鸺切l(wèi)星的“兄弟”，沒有能夠擺脫地心引力的火箭，衛(wèi)星如無本之木。

第二次世界大戰(zhàn)后期，德國已經(jīng)有了很多的先進(jìn)武器，這些武器嚴(yán)重刺激了盟國。德國戰(zhàn)敗后，美國率先搶到他們的火箭專家，也就是后來被譽(yù)為現(xiàn)代火箭之父的馮·布勞恩。

蘇聯(lián)遲到一步，可他們從古拉格（蘇聯(lián)政府的一個(gè)機(jī)構(gòu)）召回了蹉跎數(shù)年的科羅廖夫，科羅廖夫是世界公認(rèn)的航天學(xué)、火箭理論先驅(qū)齊奧爾科夫斯基的傳人。

1957年10月4日晚，在距離莫斯科2000多公里的秘密基地里，一枚R-7火箭在探照燈發(fā)出的耀眼光芒中升空，世界上第一顆人造地球衛(wèi)星Sputnik-1發(fā)射成功。航天時(shí)代的序幕被徹底拉開。

1958年5月，在中共八大二次會(huì)議上，有代表在發(fā)言中提到中國的人造衛(wèi)星問題，并就此展開了熱烈討論。毛澤東沉默良久后，大聲地說出一句話：“我們也要搞人造衛(wèi)星！”

其實(shí)，科技強(qiáng)國的種子早已種下。1939年5月，延安成立了自然科學(xué)研究院;1940年，陜甘寧邊區(qū)自然科學(xué)研究院成立;抗日戰(zhàn)爭(zhēng)勝利前夕，在周恩來的關(guān)心下，重慶還成立了中國科學(xué)工作者協(xié)會(huì);1956年，中國第一個(gè)導(dǎo)彈研究機(jī)構(gòu)——國防部第五研究院正式成立……

蘇聯(lián)的人造衛(wèi)星上天后，天文學(xué)家張鈺哲和他的助手們很快建立了人造衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)理論研究室，并在全國多地建立觀測(cè)站。他們利用觀測(cè)數(shù)據(jù)計(jì)算做出的軌道預(yù)報(bào)，比當(dāng)時(shí)蘇聯(lián)提供的數(shù)據(jù)還要精準(zhǔn)。與此同時(shí)，錢學(xué)森、趙九章等學(xué)者也紛紛發(fā)表文章談人造衛(wèi)星的意義。

當(dāng)毛澤東發(fā)出“我們也要搞人造衛(wèi)星”的號(hào)令后，全國沸騰了。中國科學(xué)院將此列為1958年的第一項(xiàng)任務(wù)，“581”小組成立。然而，后來由于種種原因，人造衛(wèi)星計(jì)劃幾經(jīng)波折被擱置。其間，加加林第一次從太空俯視了地球，短短108分鐘的飛行，再次震撼世界。

不過，確立中國大國地位的“兩彈一星”整體工程，依然在時(shí)代的洪流中穩(wěn)步前行。1964年10月16日，中國第一顆原子彈爆炸成功，10月下旬，趙九章提交了一份幾千字的建議書，再次說到中國的人造衛(wèi)星計(jì)劃。1965年5月，中央正式批準(zhǔn)人造衛(wèi)星計(jì)劃，這個(gè)遲到了7年的計(jì)劃代號(hào)為“651”。

1965年9月，中國科學(xué)院組建了以趙九章為院長的衛(wèi)星設(shè)計(jì)院，對(duì)外稱科學(xué)儀器設(shè)計(jì)院，專門負(fù)責(zé)人造地球衛(wèi)星的研制。持續(xù)42天的技術(shù)論證會(huì)確定：第一顆人造衛(wèi)星命名為“東方紅一號(hào)”，直徑為1米，重量約100千克（最后實(shí)際達(dá)173千克），而且要做到“上得去，抓得住，看得見，聽得到” 。

1968年2月20日，中國空間技術(shù)研究院正式成立，錢學(xué)森兼任院長，七機(jī)部一院的孫家棟以及“航天18勇士”就是在這一時(shí)期被抽調(diào)到空間技術(shù)研究院的?！昂教?8勇士”之一的戚發(fā)軔后來接受采訪時(shí)說：“‘航天18勇士’，實(shí)際上就是18個(gè)相關(guān)專業(yè)的人?！?/p>

距離預(yù)定的發(fā)射時(shí)間只有兩年時(shí)間，衛(wèi)星研制工作進(jìn)展并不大?！皷|方紅一號(hào)”的總負(fù)責(zé)人孫家棟決定精簡(jiǎn)計(jì)劃，把一些科學(xué)探測(cè)項(xiàng)目先拿下來，放在第二顆衛(wèi)星上，保證第一顆能在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)發(fā)射。不過精簡(jiǎn)了計(jì)劃，并沒有精簡(jiǎn)技術(shù)，甚至給團(tuán)隊(duì)提出了更高的要求。

“航天18勇士”之一的戚發(fā)軔。新華社

比如原定的衛(wèi)星發(fā)射傾角是42度，這是為了利用地球自轉(zhuǎn)，降低運(yùn)載火箭的難度，但這個(gè)傾角發(fā)射的衛(wèi)星觀測(cè)范圍只能是南北緯42度之間，這就會(huì)造成衛(wèi)星的巨大浪費(fèi)。后續(xù)的應(yīng)用衛(wèi)星，都需要觀察更大的范圍，42度傾角發(fā)射的衛(wèi)星顯然不可持續(xù)。

經(jīng)過研究，團(tuán)隊(duì)最后決定將發(fā)射傾角定為70度左右。傾角改變后，運(yùn)載火箭難度加大，但衛(wèi)星質(zhì)量已經(jīng)確定在100千克以上?！吧系萌ァ笔切l(wèi)星發(fā)射最基本的要求，要靠大量精確的計(jì)算來保證。在那個(gè)年代，比較先進(jìn)的計(jì)算設(shè)備是自動(dòng)計(jì)算器，多數(shù)是半自動(dòng)手搖計(jì)算器。任務(wù)急的時(shí)候，研究人員連算盤都用上了。曾任七機(jī)部某研究院衛(wèi)星軌道組組長的李頤黎回憶道：“算一條軌道，三班倒整整算了一年，而且一個(gè)數(shù)據(jù)必須兩人對(duì)著算，互相校驗(yàn)?！?/p>

在最早上天的幾顆衛(wèi)星中，溫控也是一個(gè)技術(shù)難點(diǎn)。孫家棟介紹，衛(wèi)星上天后飛到太陽直射的那面，溫度非常高，在太陽背面溫度又很低。法國、日本衛(wèi)星雖然都在中國之前發(fā)射，但由于溫控技術(shù)不過關(guān)，上天不久后就失靈了，法國的衛(wèi)星被“凍死”了，日本的衛(wèi)星只轉(zhuǎn)了6圈，就因?yàn)椴荒透邷乇粺袅??！皷|方紅一號(hào)”發(fā)射成功后正常運(yùn)行了28天，沒有因?yàn)闇囟葐栴}出現(xiàn)故障，這項(xiàng)技術(shù)在當(dāng)時(shí)就達(dá)到世界先進(jìn)水平。

衛(wèi)星所有零件都要在地面做外太空環(huán)境模擬實(shí)驗(yàn)，這樣才能確保上天后正常工作。振動(dòng)實(shí)驗(yàn)、離心力實(shí)驗(yàn)、低溫實(shí)驗(yàn)，一樣都不能少。戚發(fā)軔回憶，沒有低溫實(shí)驗(yàn)室，就找到中國人民解放軍海軍后勤部的一個(gè)冷庫，里面還存放著肉和魚。夏天進(jìn)去實(shí)驗(yàn)，就披件棉大衣，腳上穿的塑料鞋都被凍裂了。

“看得見”和“聽得到”也讓研究人員絞盡腦汁?！皷|方紅一號(hào)”的直徑只有1米，是非常接近球體的72面體，因?yàn)樗亲孕竭\(yùn)行，轉(zhuǎn)起來會(huì)有72個(gè)面反光。這樣設(shè)計(jì)的主要原因之一，就是讓衛(wèi)星在軌時(shí)能產(chǎn)生一閃一閃的效果，比較容易觀測(cè)。然而，即使這樣，“東方紅一號(hào)”進(jìn)入太空后，亮度可能只相當(dāng)于六等星。天文學(xué)上的星等，數(shù)字越大，亮度越低，六等星，是天氣好時(shí)視力極好的人肉眼可見的極限。

為此，科研人員集思廣益，最后想出一個(gè)辦法——給“東方紅一號(hào)”穿裙子。其實(shí)，具體而言并不是給衛(wèi)星穿裙子，而是在末級(jí)火箭（最后和衛(wèi)星分離，會(huì)緊跟其后）上加裝“觀測(cè)裙”，使其提高到二等星或三等星的亮度?！坝^測(cè)裙”是用特殊材料的布做成的一個(gè)大氣球，把三級(jí)火箭包上，等到火箭進(jìn)入太空后撐開，直徑達(dá)到3米，“觀測(cè)裙”外表全鍍上鋁，可以更好地反射太陽光。這樣，人們?cè)诘厍蛏暇涂梢源俗鳛閰⒄瘴?，很容易找到“東方紅一號(hào)”。

為了解決“聽得到”的問題，研究人員也是煞費(fèi)苦心。如果傳送“滴滴答答”的工程信號(hào)，老百姓聽不懂;傳送文字，外國人不明白。設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)最終決定播放樂曲最合適，而傳回《東方紅》旋律的音樂盒，實(shí)際上是“東方紅一號(hào)”衛(wèi)星遙測(cè)系統(tǒng)的一部分。遙測(cè)系統(tǒng)負(fù)責(zé)將衛(wèi)星的工作狀態(tài)和高空物理數(shù)據(jù)傳回地面，沒有遙測(cè)數(shù)據(jù)，衛(wèi)星就是一個(gè)飛著的“鐵疙瘩”，但因?yàn)榧尤胍魳?，?shù)據(jù)傳輸?shù)囊?guī)模就增加了很多倍，難度也隨之增加。

同樣的，“抓得住”的問題也經(jīng)過了重重攻關(guān)，并最終形成中國獨(dú)有的技術(shù)。

前期工作準(zhǔn)備就緒后，1970年4月1日，裝載著“東方紅一號(hào)”衛(wèi)星和“長征一號(hào)”運(yùn)載火箭的專列抵達(dá)酒泉衛(wèi)星發(fā)射場(chǎng)。

架好火箭，一切準(zhǔn)備就緒，已經(jīng)是4月24日了。那天晚上，天氣并不好，天空一直籠罩著厚厚的云層。到晚上9點(diǎn)多時(shí)，云層裂開了一道縫——天，終于晴了?，F(xiàn)場(chǎng)工作人員聽到星箭分離的口令時(shí)，都激動(dòng)得跳了起來，因?yàn)椋@代表著衛(wèi)星已經(jīng)進(jìn)入預(yù)定軌道。

中國第一顆人造地球衛(wèi)星——“東方紅一號(hào)”，于1970年4月24日21時(shí)35分成功發(fā)射?！皷|方紅一號(hào)”的成功發(fā)射，標(biāo)志著我國正式進(jìn)入了太空時(shí)代，也成為世界上第五個(gè)完全依靠自己的力量成功發(fā)射人造衛(wèi)星的國家。

1970年4月25日晚8點(diǎn)，很多人從收音機(jī)里聽到了《東方紅》熟悉的旋律。人們歡呼雀躍、奔走相告：中國的第一顆人造地球衛(wèi)星上天了！

“東方紅一號(hào)”衛(wèi)星在太空中正常工作了28天，比原定時(shí)間長了8天，而其在軌時(shí)間，迄今已有50多年。

（摘自七一網(wǎng) 七一客戶端/《新華每日電訊》）