“東方紅一號”衛(wèi)星是我國成功研制并發(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”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。如今“東方紅”一號早已能量耗盡，完成了它的使命，不過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
一、我國人造衛(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，隨后蘇美等大國展開了激烈的太空競爭。在這樣的背景下，我過的人造衛(wèi)星計(jì)劃逐漸提上日程。1958年10月，一個以人造衛(wèi)星和火箭為專門研究對象的部門在中國科學(xué)院秘密成立了。錢學(xué)森任組長，趙九章任副組長。不過1958年的中國基礎(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，也是人類歷史上第一顆人造衛(wèi)星
但是當(dāng)時的研究人員也沒幾個專業(yè)的，大部分都是從其他領(lǐng)域抽調(diào)過來的技術(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)探測儀器和小狗的兩個探空火箭頭部模型。這些模型全是年輕的科技工作者用手工敲打出來的。
不過盡管模型做出來了，可是由于科技人員缺乏火箭、衛(wèi)星基礎(chǔ)理論知識，沒有設(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)手段與測試條件更差，材料、加工等等一大堆實(shí)際問題解決不了。實(shí)際此時的人造衛(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)時的黨中央及時了解到了這一情況，加之當(dāng)時的國家經(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，我國又成功研發(fā)了各個種類的火箭，如氣象火箭、生物火箭等。
長征一號火箭，即為“東方紅”一號的發(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：大型振動臺、沖擊臺、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)行時的黑冷環(huán)境和熱輻射環(huán)境。
1964年趙九章提筆給周恩來寫信，建議國家盡快制訂人造衛(wèi)星發(fā)射計(jì)劃、開展衛(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，可達(dá)一箭雙雕之目的。周恩來看過趙九章的建議書后，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，知名科學(xué)家錢學(xué)森也上書黨中央，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，并命名為“東方紅一號”，這樣我國人造衛(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”一號發(fā)射成功之后，天安門廣場的群眾歡呼
三、重重困難的研制過程1、薄弱的技術(shù)基礎(chǔ)
東方紅一號”衛(wèi)星的外形是一個直徑1m的類球形對稱72面體（見圖1），總重173kg。衛(wèi)星的頂端裝有1根40cm長的超短波天線；腰帶上安裝了4根3m長的短波拉桿天線，以及5cm和10cm長的微波天線。
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)有一個適合儀器正常工作的溫度環(huán)境，對衛(wèi)星殼體外表面要求進(jìn)行電化學(xué)陽極氧化處理，內(nèi)表面噴涂一層有機(jī)溫控涂層；對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)星動平衡和轉(zhuǎn)動慣量測試等都是難題。群策群力、不斷摸索、反復(fù)試驗(yàn)，把這些難題一個一個地解決了。
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”的4根3m長的短波天線發(fā)射時是收起來的，上天解鎖后要靠自旋甩出來，運(yùn)動挺復(fù)雜的，輕了甩不開，重了又會因離心力太大而對天線結(jié)構(gòu)造成不利影響。當(dāng)年沒有計(jì)算機(jī)仿真模擬，也沒有專門的試驗(yàn)設(shè)備，完全是靠研究人員自己臨時制作的簡陋裝置來進(jìn)行試驗(yàn)。一旦天線部件脫落，就會被巨大的離心力甩飛，很危險(xiǎn)。研究人員也沒有防護(hù)裝置，就用倉庫里的木箱子，每人拿個箱子蓋擋著，從木板間的縫隙往外觀察。年輕人就爬上沒有頂棚的房梁，騎在上面往下看。就在這么困難的情況下進(jìn)行試驗(yàn)，找出問題，最后都解決了。
2、特殊的政治需求
1965年，在東方紅一號衛(wèi)星總體論證會提出，我們的衛(wèi)星要“上得去、抓得住、聽得見、看得見。”所謂上得去就是衛(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，要能夠及時準(zhǔn)確的知道衛(wèi)星的位置；聽得見是指人們在地面上能夠聽到衛(wèi)星播放的音樂；而看得見是指人們在地面上能夠看的見衛(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。至于聽得見、看得見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，信號是間斷的，而我們要把東方紅這首歌曲放出來，就有些難了。研究人員測了全世界各種類型的收音機(jī)的靈敏度，然后反過來推算衛(wèi)星需要發(fā)射的功率有多大。經(jīng)過仔細(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，就要給衛(wèi)星裝上發(fā)射機(jī)，但是這對于當(dāng)時我國火箭的運(yùn)載能力來說，是不可行的。于是就用地面站轉(zhuǎn)播信號，從而實(shí)現(xiàn)了全國人民都能在廣播中收聽歌曲。
聽得見解決了，那看得見呢？盡管東方紅一號使用了多面體的反光設(shè)計(jì)，但是這個直徑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，也就是基本看不見衛(wèi)星，那怎么辦呢？為了讓大家看到，科學(xué)家后來在末級火箭上加了一個特殊材料制成的“圍裙”，衛(wèi)星入軌之后，末級火箭脫離，與衛(wèi)星一前一后。這時撐開末級火箭上的“圍裙”，有幾十米，大面積反射太陽光，這樣人們在地面看到末級火箭，就能找到衛(wèi)星的位置了。
“東方紅”一號與末級火箭即將分離的狀態(tài)
3、惡劣的國內(nèi)環(huán)境
技術(shù)上本來就困難重重，然而更是屋漏偏逢連夜雨的是東方紅一號的整個研制工作，大部分都是在“文革”中的非常年月里進(jìn)行的。那時席卷全國的“紅色風(fēng)暴”沖擊到承擔(dān)衛(wèi)星工程任務(wù)的每一個單位。1967年初，中國科學(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)院原來的領(lǐng)導(dǎo)都“靠邊站”了，很多科學(xué)家當(dāng)時被定為“反動學(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，他后來在“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“反動學(xué)術(shù)權(quán)威”的帽子靠邊站了。后來的孫家棟在清理階級隊(duì)伍時因家庭問題也靠邊站了。即使普通科技人員，也有不少親屬和社會關(guān)系在運(yùn)動中受到?jīng)_擊和牽連。
衛(wèi)星的研制工作與當(dāng)時的“革命”發(fā)生了沖突。當(dāng)時武斗不斷，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，周恩來總理與聶榮臻副總理采取了一系列措施，宣布組建中國空間技術(shù)研究院，任錢學(xué)森為院長，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、濃烈的愛國情懷在物質(zhì)條件極度缺乏的時候，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)烈的愛國情懷。也正是廣大航天人的這種愛國情懷，支撐了我國航天事業(yè)從東方紅一號到天舟一號，一顆顆衛(wèi)星、一枚枚火箭、一艘艘飛船、從無到有、從小到大，邁向世界航天強(qiáng)國。中國航天人始終如一的航天精神，如同一個個火箭助推器，托舉著中國航天不斷向前！
東方紅一號的成功使我國成為了世界上第五個能夠獨(dú)立自主的發(fā)射衛(wèi)星的國家，極大的提高了我國的國際影響力。今天是 “東方紅一號”衛(wèi)星成功發(fā)射50周年的紀(jì)念日，也是第5個中國航天日。祝愿祖國的航天事業(yè)再創(chuàng)輝煌！
