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    東方紅一號超重無法上天,總理告訴孫家棟:不用掛滿毛主席像章 ...

    新資訊網 2022-3-19 10:58 孔甲丙 4 0

    摘要:  1970年4月24 日,是一個值得全體中國人特別紀念的日子。 就在這一天,中國第一顆人造地球衛星“東方紅一號”,由中國第一枚運載火箭長征一號運載火箭送入太空,它標志著中國成為繼蘇聯、美國、法國、日本之后,世界 ...

    1970424 日,是一個值得全體中國人特別紀念的日子。


    就在這一天,中國第一顆人造地球衛星東方紅一號,由中國第一枚運載火箭長征一號運載火箭送入太空,它標志著中國成為繼蘇聯、美國、法國、日本之后,世界上第五個能自行研制和發射衛星的國家,開啟了中華民族進軍太空的征程。


    人造地球衛星是衡量一個國家空間技術水平高低的重要標志。為了東方紅一號的發射成功,中國航天人付出了常人難以想象的艱辛努力和汗水心血。


    在工業基礎薄弱的六、七十年代,東方紅一號是怎樣一飛沖天的呢?



    一、


    1957104日,蘇聯率先成功發射了世界上第一顆人造衛星,舉世震驚。此后的幾十年中,美、蘇展開了激烈的太空競爭,一顆顆人造衛星,一艘艘載人飛船被頻頻送上太空。


    面對這種局面,黨中央和毛主席極為重視。



    19585月,毛澤東在黨的八大二次會議上指出:蘇聯在去年,就把衛星拋到了天上,美國在幾個月之前,也把衛星拋到了天上,那接下來我們怎么辦?我們也要搞人造衛星。


    一定要在不遠的將來,趕上和超過世界先進水平!蘇聯人造衛星上天,我們也要搞人造衛星,要搞就搞得大一點!


    當時的中國,面臨著帝國主義的技術封鎖,很難與外界進行科技交往。對此,中國科學院決定抓緊做兩項工作:一是起草中國第一個衛星規劃,二是做出中國第一個衛星模型。


    這項任務也被列為中國科學院 1958 年最大的一項任務,并為它起了個代號“581”,意為 1958 年的第一號任務。



    隨后,中科院成立了專門的“581”研究組,由錢學森任組長,趙九章任副組長。


    當時中國的科技基礎還很落后,但中國科學院仍然提出一定要完成這項任務,向國慶十周年獻禮。


    據時任東方紅一號衛星總體設計組副組長的潘厚任回憶,進入“581”小組后,什么都不能對外說,家人、同學都不能告訴,信箱什么的都是代號,和家人說起來只能說去中科院上班,記事的筆記本都要上交。


    “581”小組的工作地,被安排在北京西苑的一個破舊三層小樓里面。正是在這里,東方紅一號開始了它的飛天之路。



    二、


    承接了這項秘密任務后,一幫年輕的科技工作者夜以繼日地苦干了3個月,就完成了衛星和火箭的設計圖和模型。


    但由于當時缺乏火箭、衛星的設計資料和計算手段,衛星的總體設計參數一直無法確定,真正的衛星研制工作不得不暫時擱淺。


    在殘酷的現實面前,科學家們深刻地認識到:衛星和火箭的研制工作,光有熱情是不夠的,我們需要的,是一批掌握科學技術的年輕的科學家們。



    就在這時,錢學森向毛主席提出“581”小組需要一些年輕理工畢業生加入其中,得到了中央的批準。19598月,一批年輕的優秀大學生,來到了“581”小組。


    這批大學生被“581”辦公室安排在西苑操場甲一號的一間小雜院里住下。當時這里雜草叢生,條件簡陋,院內北側那座三層灰磚南北向的小樓,便是大家的研究室和實驗室。


    西北角還有一間環境模擬實驗室,是利用院子里的一座旱廁所改裝出來的,用來進行火箭的振動、離心、沖擊等實驗。


    雖然環境簡陋,但大家的熱情都很高。他們自己動手建造土煤氣發生爐,全面展開火箭探空各項研究工作和衛星預研準備工作。



    195810月,中國派出由趙九章等科學家組成的高空大氣物理代表團,到蘇聯考察衛星研制工作。由于中蘇關系當時已開始緊張,蘇聯單方面取消了科技合作協議,中國派出的幾個科技代表團都受到了冷遇。


    代表團待了兩個半月,也未能參觀到衛星研制部門及有關的地面試驗設備,至于兩國的合作問題,蘇聯更是不予理睬。


    一向溫文爾雅的趙九章也忍不住發了火:靠天,靠地都靠不??!發展宇航科學,還要靠我們自己!


    因國家經濟困難,中央決定暫停衛星研制工作,集中力量先進行探空火箭、原子彈、氫彈的研發。一年后,中國液體探空火箭首次發射成功。


    到了1964年,中國在衛星能源、衛星溫度控制、衛星結構、衛星測試設備等方面都取得了突破,因此衛星發射也提上了日程。



    三、


    19655月,周恩來指示中國科學院拿出第一顆人造衛星具體方案。


    科技工作者們大為振奮,僅花了10天便拿出了人造衛星方案設想和系列規劃方案,并向周恩來作了匯報。


    科學家們還建議總理,把衛星命名為東方紅一號,這一建議隨后也得到了中央的批準。



    19658月,周總理主持會議,確定將人造衛星研制列為國家尖端技術發展的一項重大任務。該工程代號為“651”,中國衛星從也就此進入研制階段。


    196510月召開的第一顆人造地球衛星總體方案論證會上,確定了東方紅一號衛星的主要任務是測量衛星本體的工程參數和空間環境參數,奠定衛星軌道測量和無線電遙測技術基礎。


    同時會議還提出,必考慮政治影響,東方紅一號衛星應該比蘇聯和美國的第一顆衛星先進、可靠,要比他們的衛星質量大、壽命長、技術新、能聽得見。


    著名科學家、衛星之父孫家棟把這顆衛星的總體要求總結為上得去,抓得住,聽得到,看得見。



    上得去就是要保證衛星能飛上天;抓得住就是衛星上天以后地面能對衛星實施有效測控;聽得到就是衛星播送的音樂可被地面接收;看得見就是衛星在軌飛行時能讓地面上的人用肉眼直接看得見,以便鼓舞人心。


    由于衛星的名字就叫東方紅一號衛星,所以它播放的音樂被中央確定為《東方紅》樂曲。


    衛星發射前,錢學森和孫家棟最為擔心的,是這顆衛星上天后,亮度相當于天空中的7等星,而人的肉眼最多只能看到6等星,怎么樣才能讓全國人民都看見這顆衛星呢?


    經過大家的群策群力,終于想出了一個辦法:在末級火箭上加一個特殊材料制成的圍裙,衛星上去之后,末級火箭脫離,圍裙撐開有幾十米,這樣就能大面積反射太陽光,能夠被人的肉眼看到。



    看得見的問題就這樣解決了!


    解決了看得見的問題,能不能保證廣大人民群眾聽得見呢?


    要知道在當時那個年代,衛星能在天上順利地播放《東方紅》具有重要的政治意義,其重要性并不亞于衛星本身??墒菃栴}是怎樣聽?用什么聽?聽到的《東方紅》會不會跑調?



    面對這個難題,孫家棟和音樂裝置的設計者劉承熙開始了技術上的探索。他們跑遍了北京大大小小的樂器店,最后決定把北京火車站鐘聲的節奏和鋁板琴的琴聲合二為一,奏出音質純正、節奏明快、格調高雅的《東方紅》 樂曲。


    要讓衛星在繞地球轉的時候,地面上的人能用普通收音機收聽到《東方紅》,最簡單的方法就是給衛星裝上發射機,但當時火箭運載能力有限。


    這個方案并不可行。孫家棟研究來研究去,決定采用地面站轉播的方式,讓全國人民的收音機中接收到地面跟蹤站轉播的衛星信號,這樣就完美地解決了的問題。



    四、


    舊的問題解決了,新的問題又來了——衛星超重了。


    其實這并不是錢學森、孫家棟等科學家忽略了衛星質量的問題,這個問題與當時的政治環境有關。


    七十年代,毛主席在老百姓中的威望達到頂峰,全國人民出于對毛主席的熱愛,每個人每天都會自學地佩戴毛主席像章。


    東方紅一號衛星是是不同的單位研制分系統再進行組裝的,各個研制單位出于對毛主席的崇敬,都在自己研制的分系統中鑲嵌了不少毛主席像章,導致衛星超重了。


    衛星是由無數精密儀器組合在一起的,每個儀器也都有特定的散熱條件,材料厚度不同,散熱情況也不同,而鑲嵌毛主席像章,無疑增加了安全隱患,對衛星的穩定帶來了極大的影響。


    2020792011分,我國在西昌衛星發射中心用長征三號乙運載火箭,成功將亞太6D衛星送入預定軌道,發射獲得圓滿成功。


    但是這次發射,也遇到了衛星質量超重的問題。



    長征三號火箭的GTO運載能力是5.5噸,而這顆亞太6D衛星的重量卻達到了5.55噸,比長征三號火箭的GTO運載能力超出了50公斤。


    為了能將亞太6D衛星安全送入了太空,我國通過減輕火箭自身重量的方式,才解決了這個問題。


    設計人員對長征三號火箭進行了改進,將火箭的自身重量減少了50公斤,這樣剛好就抵消了亞太6D衛星的超出重量。


    為長征三號火箭減重是個極具技術含量的工作,即使是在今天,設計人員也得分三步走。



    第一步是減少補壓氣瓶數量,將5個氣瓶變成4個氣瓶,給長征三號火箭減重20公斤。以現代的技術,減少一個氣瓶,依然能滿足補壓需求。第二步是減少防晃板的數量。


    4層環形防晃板減少為2層,讓火箭又減重了20公斤。第三步是為火箭貯箱選用了更輕薄的壁板,讓火箭減重10公斤。


    通過這三步走,我國科學家們這才成功為長征三號火箭減重了50公斤,剛好滿足了亞太6D衛星的發射要求。


    但是這些方法在當年的技術條件下,是無法做到的。怎么給衛星減重?這個難題放在了孫家棟的面前。



    五、


    20101217日《人民日報》刊出的《航天赤子孫家棟》一文,便詳細地講述了這段歷史:孫家棟去人民大會堂向周恩來總理匯報衛星進展,為了是否該如實匯報像章的問題,他想了一夜。匯報時,圖紙鋪在地毯上,孫家棟蹲著給周總理講解。周總理聽得入神,也蹲下來細聽。孫家棟趁機提了像章的事情。



    周總理聽后同在場的人說:你們年輕人對毛主席尊重、熱愛是好事,但是大家看看我們人民大會堂這個政治上這么嚴肅的地方,也不是什么地方都要掛滿毛主席的像章。什么地方什么時候掛都是非常嚴肅的事情。


    說完,總理拍了拍孫家棟的肩膀:大家對于毛主席的熱愛是可以理解的,但政治掛帥的目的,就是要把工作做好,不能搞得太庸俗,你們回去之后,好好考慮一下,把這個道理給群眾都講清楚,搞衛星一定要講究科學性。我想就不會有什么問題嘛。


    周總理的一番話,最終讓這個棘手難題得到了解決。最終上天的東方紅一號衛星,外形為近似球體的 72 面體,直徑約 1m,質量質量為173kg。



    197041日,裝載著兩顆東方紅一號衛星、一枚長征一號運載火箭的專列,緩緩抵達酒泉衛星發射中心。


    424350分,周恩來打來電話:毛澤東主席已經批準這次發射,希望大家鼓足干勁,細致地做工作,要一次成功,為祖國爭光!


    4242135分,衛星發射的時刻到了。隨著現場指揮的一聲點火!操作手按下了發射按鈕,火箭的4個發動機噴出了橘紅色的火焰,巨大的氣流將發射架底部導流槽中的冰塊吹出四五百米遠。


    火箭在震耳的隆隆聲中離開了發射架徐徐上升,發動機噴出的幾十米長的火焰光亮奪目。



    2148分,衛星正式進入軌道;兩分鐘后,地面收到衛星播送的《東方紅》音樂,聲音清晰而又洪亮。


    197042518點,新華社向全世界宣布:1970424日,中國成功地發射了第一顆人造衛星,衛星運行軌道的近地點高度439公里,遠地點高度2384公里,軌道平面與地球赤道平面夾角685度,繞地球一圈114分鐘。


    衛星重173公斤,用20.009兆周的頻律播送《東方紅》樂曲。



    六、


    幾十年過去了,如今的中國,已經成功地進行了數次航天發射,長征、神舟、天宮、嫦娥.....無不見證著新中國航天事業的輝煌。


    1999 9 18 日,在中華人民共和國即將迎來50華誕之際,黨中央、國務院、中央軍委決定,對當年為研制兩彈一星做出突出貢獻的科技專家予以表彰,并授予于敏、孫家棟、錢學森等23 位專家兩彈一星功勛獎章,追授王淦昌、鄧稼先、趙九章、姚桐斌、錢驥、錢三強、郭永懷兩彈一星功勛獎章。


    這一天的晚上,蔚藍色的蒼穹明凈如水,廣闊無垠。一輪彎月銀光淡柔,幾顆星星若隱若現。孫家棟仰望星空,若有所思,也許他正在描繪著"中國星座"的又一幅輝煌藍圖……


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