图为1970年头,科研职员在厂房内测试西方红一号卫星。
国度航天局供图
图①:神船十一号飞舟与天宫二号主动交会对接胜利。
国度航天局供图
图②:甘肃金昌的火星摹拟生存基地。(无人机照片)
新华社记者 范培珅摄
从首颗人造卫星到一箭三星,从无人实验飞舟到航天员太空出舱,从探测器绕月飞翔到月球后背软着陆……中国航天事业正年夜步迈向国际最前沿。2020年,斗极三号无望完成全世界组网、火星探测提上日程,中国人熟悉以及探索太空之旅正积贮气力,向更高方针挺入。
1970年4月24日,中国首枚运载火箭长征一号搭载着中国首颗人造地球卫星西方红一号胜利发射,中国航天史迎来又一个里程碑,而这也是中国航天日的由来。今天,在第五个中国航天日到来之际,让咱们重温西方红一号研制升空的汗青,回首中国航天事业从无到有、从小到年夜的成长历程,铭刻以及宏扬耐久弥新的航天精力。
——编者
4月24日,第五个中国航天日。这一天,也恰是我国第一颗人造地球卫星西方红一号入进太空整整50周年。
1970年4月24日,在酒泉卫星发命中心,跟着我国第一枚运载火箭长征一号收回轰叫,西方红一号卫星飞向广袤无垠的太空。中国从此成为世界上第五个自行研制以及发射人造卫星的国度,中国人自此叩开了通去浩瀚宇宙的年夜门。
时至本日,西方红一号卫星仍在环抱地球飞翔。在气候晴好的日子,许多天文快乐喜爱者还会拍摄这颗卫星颠末故国上空的照片。这些照片所承载的,是一段铭肌镂骨而耐久弥新的故事。
集中科研气力
登上航天舞台
1958年5月,在党的八年夜二次集会上,毛泽东主席收回了“咱们也要弄人造卫星”的招呼。
“这个招呼宣告了中华平易近族有信念、有勇气登上空间勾当的舞台。”时任西方红一号卫星整体设计组副组长潘厚任回想道。
1967年,我国将第一颗卫星定名为西方红一号,将第一枚运载火箭命名为长征一号。西方红一号卫星属于迷信探测性子的实验卫星,形状为近似球体的72面体,直径为1米,重150千克,规划在1970年摆布发射。这颗卫星的使命,是为中国以后成长对地观测、通讯播送、景象预告等各种运用卫星奠基技能以及理论的根本。
1968年2月20日,中国空间技能研究院正式宣乐成立,钱学森专任院长,西方红一号卫星便由中国空间技能研究院卖力研制。
发射人造地球卫星是一项巨大而繁杂的体系工程,触及研制、出产、发射、测控在内的浩繁畛域。“如今望简略,但阿谁年月的产业程度、科技程度都有差距。”奉命领衔研制卫星的孙家栋如许形容。
跟着设计方案的不竭点窜,西方红一号卫星的重量从开初的150千克增长到173千克,遥超世界前4颗卫星的总以及。要把这么重的卫星送进太空,难度可想而知。时任西方红一号卫星技能卖力人之一的戚发端说,卫星还必需到达国度提出的4项技能要求,即“上患上往、抓患上住、听患上着、望患上见”。
为了实现这项艰难的使命,科研职员起头了追赶胡想的艰巨探索。
降服重重坚苦
实现四年夜方针
“上患上往、抓患上住、听患上着、望患上见”,寥寥12字归纳综合了西方红一号卫星的整体技能方案以及方针,也归纳综合了技能的难度。
起首斟酌的,是可否“上患上往”。依照规划,西方红一号卫星要在近地址400多公里、遥地址2300多公里的椭圆轨道上运转。想把卫星正确送进轨道,卖力搭载卫星的运载火箭必需领有壮大的推动才能。
专家们提出了一个“两连系”方案:用中长途导弹作为第一级以及第二级,操纵探空火箭技能研制第三级。经由过程这三级的一连通报,将卫星送进预约轨道。在时任火箭技能卖力人任新平易近的率领下,运载火箭正式入进研制阶段,终极完成了导弹技能以及探空火箭技能的完善连系,解决了“上患上往”的难题,也让“运载火箭的才能有多年夜,航天的舞台就有多年夜”这句话广为流传。
想在高空上“抓患上住”卫星,就要时刻掌握卫星在太空中的位置,这必要计较出卫星与高空的间隔。比拟几种方案后,专家们决议操纵多普勒原理——凭据无线电波频率的变革测出速率,入而测出间隔。而这个解决方案却必要一个特殊的方程式,这对那时的中国迷信家来讲是一道难题。
对此,西方红一号卫星研制职员转变设计思绪,重修卫星测轨方程式,破解了卫星测轨方程式的谜题,终极使卫星在太空中的位置可以被随时监测到。
接上去,人们将眼光集中在了“听患上着”以及“望患上见”。
要让卫星在太空奏响《西方红》乐曲,这在那时具备很高难度。研制职员以高不乱度的6个音源振荡器取代“音键”,用程控路线发生的节奏来节制发音,颠末上百次实验,终究确保西方红一号奏出了《西方红》。
西方红一号卫星整体构成员胡其正说起,要让平凡收音机接管到卫星传来的乐曲,年夜家提出了“接力”的法子。“咱们在高空上间接听不到西方红一号卫星播放的乐曲,必要经由过程卫星的天线发送、高空站的接管,再由电台转播。”戚发端回想。
最初一道难关就是“望患上见”。要想用肉眼就能望到太空中运转的卫星,它的亮度必需要从七等星回升到四等星。不仅如斯,因为西方红一号卫星的直径仅有1米,也让“望患上见”加倍坚苦。终极,研制职员从折叠伞紧缩关上的特色中找到灵感,决议在运载火箭的第三级上安装一个由高反亮光度的质料制成的、可以在太空中撑开的“观测体”。因为这个“观测体”体积庞大,反亮光度极高,人们就能够间接察看到。
解决世界难题
缔造极新记载
登天之路另有一个绕不开的问题,那就是卫星必需承受住太空极度温度变革的磨练。
太空中,卫星朝阳一壁温度可高达100多摄氏度,违阳一壁的温度则能降到零下100多摄氏度,若何让卫星在太空中连结正常“体温”,是世界公认的难题。
技能职员研制出了一套完备的温控体系来均衡卫星外部的温度,但体系正常运行必要花费年夜量的电力,而卫星携带的电量颇有限。最初,科研职员想出了一个温控体系零耗电方案:操纵其余仪器在事情时发生的暖量,匡助卫星节制温度,巧妙解决了耗电年夜的难题。
降服种种坚苦,卫星以及运载火箭的研制顺遂实现。
颠末4天4夜的路程,1970年2月,西方红一号卫星以及长征一号运载火箭被运去酒泉卫星发命中心。
1970年4月24日当天,发射入进负8小时倒计时,“测控旌旗灯号不不乱”这个从天而降的动静,又让现场的技能职员严重起来。
滋扰旌旗灯号事实来自哪里?人们将问题泉源锁定在卫星与火箭的毗连处。为了温控要求,火箭以及卫星毗连处有一个镀铝的薄膜包着仪器,因为没有固定好而发生了摆荡,致使旌旗灯号不稳。颠末固定,问题患上以解决。此时,天空中的乌云也消散不见,阳光照在运载火箭的身躯上,起飞的一刻终究到来。
正确入进预约地球轨道的西方红一号卫星在轨运转了24天,不仅顺遂经由过程了太空极度情况的磨练,也圆满完成了“上患上往、抓患上住、听患上着、望患上见”的要求。因为西方红一号重量跨越了此前4个国度首颗卫星的重量总以及,也缔造了人类航天史上的新记载。
“经由过程坚持白手起家、艰辛搏斗,咱们攻克了一个个不成能,终究将西方红一号卫星胜利奉上太空。”戚发端说。
西方红一号卫星的胜利发射,是20世纪震撼世界的重年夜事务,它宣告着一个西方航天年夜国的突起。西方红一号卫星也与核弹、导弹一块儿,被誉为“两弹一星”,成为中华平易近族科技强国策略的首要标志,载进了中华平易近族伟年夜回复的史乘。
版式设计:张丹峰
《 人平易近日报 》( 2020年04月24日 14 版)