46年前,“東方紅太陽升……”的歌聲由衛(wèi)星傳遍世界,這段歌聲是怎么從太空傳回地球的?在東方紅一號發(fā)射前,法國、日本的首顆衛(wèi)星升空不久突然意外無法正常運轉了,它們出現了什么問題?我國的首顆衛(wèi)星東方紅一號命運如何、又突破了哪些難題?全面呈現我國首顆人造地球衛(wèi)星東方紅一號艱辛研制過程的紀錄片《堅守航天夢》于24日在千龍網首發(fā)播出,該片共分上下兩集,其中上集已于4月24日在千龍網播出,下集已于25日播出。
由北京神舟航天文化創(chuàng)意傳媒有限責任公司出品的《堅守航天夢》以中國航天事業(yè)發(fā)展的真實歷史為背景,用影像資料還原當年東方紅一號的艱辛研制過程。影片還特意邀請了國家兩彈一星元勛孫家棟、王希季院士以及十余位親歷者,以口述的方式讓觀眾感受東方紅一號最真實的歷史。
根據紀錄片《堅守航天夢》,千龍網記者從10個鮮為人知的數字中,揭開中國首顆衛(wèi)星東方紅一號發(fā)射背后艱辛的研制過程。
緣何歷經12年探索?
東方紅一號衛(wèi)星是1970年4月24日21時35分發(fā)射的中國的第一顆人造衛(wèi)星,但是這顆衛(wèi)星發(fā)射工程的時間跨度比較大。東方紅一號衛(wèi)星最早是在1958年正式提出,代號為“581”工程。這也意味著東方紅一號衛(wèi)星工程總共花費12年時間,其間經歷了重重難題的考驗,包括導彈技術不成熟無法將衛(wèi)星送上天以及經濟困難等,并一度長期擱淺。
2億元投入在GDP中占比多少?
為了研發(fā)東方紅一號衛(wèi)星,我國撥出經費為2億元。這在當時,可不是個小數字,要知道,在1958年,中國GDP只有1300多億元,即衛(wèi)星研發(fā)投入在一年的GDP占比中為1/650,在一年的財政收入中占比會更高。當時參與研制的科學家表示,這體現了中央對研制衛(wèi)星的重視,讓科學家們倍感壓力巨大、責任巨大。
42天的關鍵會議“651會議”意味著什么?
正是因為導彈技術不成熟無法上天等技術難題,中國的第一顆人造衛(wèi)星計劃一再擱淺, 1965年初,錢學森等建議中國暫停研制的人造地球衛(wèi)星應該重新上馬并列入國家任務,得到了我國有關領導人贊同。中央調集了全國的科學精英,召開42天會議商討研制衛(wèi)星,這即是“651會議”。這意味著中國的第一顆人造衛(wèi)星東方紅一號再度提上議事日程。
173千克的“體重”是怎么確定的?
1967年底,中央最后審定了中國第1顆人造地球衛(wèi)星的方案,規(guī)定該衛(wèi)星不小于150千克(最終確定為173千克),用長征一號運載火箭發(fā)射,并正式命名為東方紅一號。最終,該衛(wèi)星不僅全部達到了設計要求,而且質量比前4個國家發(fā)射的第1顆衛(wèi)星質量總和還要超出29.8千克。美國的第1顆衛(wèi)星只有8.2千克,我國首顆人造地球衛(wèi)星比美國第一顆衛(wèi)星重165千克。
某種程度上說,在當時的科技條件下,衛(wèi)星越重,功能越多,所蘊含的技術要求相應更高。
不過,由于當時特定的歷史條件,東方紅一號一度被要求設計得更胖更重。因為當時東方紅一號衛(wèi)星上還攜帶樂曲《東方紅》,東方紅一號衛(wèi)星被要求讓普通收音機直接收聽到東方紅一號衛(wèi)星播發(fā)的《東方紅》樂音,這就需要在衛(wèi)星上安裝大功率發(fā)射機,但那將使衛(wèi)星的重量超過1噸,這對于當時中國火箭的運載能力來說是不可行的,這一方案最終被否決。
正常運行時間為何比設計工作壽命多8天?
根據紀錄片,因為化學電池壽命有限,東方紅一號正常運行28天,比其設計工作壽命20天還多8天。
東方紅一號衛(wèi)星的上天,使中國成為繼前蘇聯、美國、法國和日本之后,第5個完全依靠自己的力量成功發(fā)射衛(wèi)星的國家。該星不僅全部達到了設計要求,而且質量比前4個國家發(fā)射的第1顆衛(wèi)星質量總和還要超出29.8千克。同時,在衛(wèi)星的跟蹤手段、信號傳輸形式和星上溫控系統等技術領域,也都超過了上述國家第1顆衛(wèi)星的水平。
有一點可以作證的是,日本的第一顆人造衛(wèi)星上天后,僅僅繞著地球轉了6圈即不到一天就無法工作了。而觀測表明,到2009年2月,東方紅一號還在運行。
40秒鐘的樂曲是怎么來的?
“上得去、抓得住、看得見、聽得到”是對東方紅一號衛(wèi)星的總體要求,其中的“聽得到”是在當時特定歷史環(huán)境下,東方紅一號衛(wèi)星將攜帶音樂《東方紅》升空,并對全國群眾進行播放。最終選擇了可靠性高、工作壽命長、消耗功率小、樂音悅耳嘹亮的電子音樂,所選擇的是《東方紅》一段40秒的樂曲。
時至今日,還是有很多人對此記憶猶新。實際上,當時的人們并沒有直接聽到東方紅一號衛(wèi)星發(fā)回來的聲音,而是由東方紅一號發(fā)射信號,由大型地面站接收,再通過中央人民廣播電臺轉播的辦法來實現。所以,在衛(wèi)星發(fā)射上去后,全國人民聽到的《東方紅》樂音都是經廣播電臺轉播的衛(wèi)星信號。
為何要設計成三級接力運載?
提到東方紅一號,就不得不提長征一號火箭。因為我國人造衛(wèi)星最初遇到的難題,就是無法上天。長征一號于1965年開始研制,1970年4月24日,將中國第一顆人造地球衛(wèi)星——東方紅一號成功送入太空。長征一號是為發(fā)射我國第一顆人造地球衛(wèi)星東方紅一號而研制的三級運載火箭。它的一、二級火箭采用當時的成熟技術,并為發(fā)射衛(wèi)星做了適應性修改,第三級以固體燃料為推進劑。
正是第三極固體火箭在“最后一公里”的有力一推,將東方紅一號提速到第一宇宙速度,實現繞地飛行。
100度極冷極熱關是怎么突破的?
盡管此前法國、日本先后發(fā)射了人造衛(wèi)星,但這兩顆衛(wèi)星都出現了“太空綜合癥”。在近地球的太空中,衛(wèi)星面朝太陽的一面溫度常常高達100多度,而衛(wèi)星背對太陽的一面溫度常常為負100多度,正因為如此,法國、日本的衛(wèi)星承受不了這種極冷極熱的環(huán)境,很快都無法正常工作了。不過,我國的衛(wèi)星不斷改進溫控系統,最終不僅超出了預定工作壽命,之后還長期在太空運轉。
外形為何設計成72面?
東方紅一號衛(wèi)星直徑只有1米,為了使地面“看得見”,技術人員把衛(wèi)星外形設計成由72面體組成的一個球體,目的之一是使衛(wèi)星在軌運行時能閃光,當它自轉起來以后,由于角度不同,就會產生一閃一閃的效果,這樣在地面就比較容易觀測。
3米多的大圍裙是怎么回事?
事實上,盡管自帶72變,但由于距離太遠,人們在地球上還是很難觀測到東方紅一號衛(wèi)星,而如何能讓地面“看得見”衛(wèi)星,對此研發(fā)人員也是一籌莫展。
不過,在最無可奈何之時,一次研發(fā)人員到北京一家商場時卻有了意外發(fā)現,那就是研發(fā)人員無意中看到了一把折疊傘,于是研發(fā)人員就根據折疊雨傘的原理做了一個特殊材質的“大圍裙”,發(fā)射的時候先不把它放開,等上天以后再吹大,讓它能撐開漲到3米多,如此一來大大提高了觀測度,人們在地球上就可以據此看見東方紅一號衛(wèi)星。(文/千龍網記者 劉德炳)
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