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东方红一号超重无法上天,总理告诉孙家栋:不用挂满毛主席像章 ...

新资讯 2022-3-19 10:58 孔甲丙 52 0

1970424 日,是一个值得全体中国人特别纪念的日子。


就在这一天,中国第一颗人造地球卫星东方红一号,由中国第一枚运载火箭长征一号运载火箭送入太空,它标志着中国成为继苏联、美国、法国、日本之后,世界上第五个能自行研制和发射卫星的国家,开启了中华民族进军太空的征程。


人造地球卫星是衡量一个国家空间技术水平高低的重要标志。为了东方红一号的发射成功,中国航天人付出了常人难以想象的艰辛努力和汗水心血。


在工业基础薄弱的六、七十年代,东方红一号是怎样一飞冲天的呢?



一、


1957104日,苏联率先成功发射了世界上第一颗人造卫星,举世震惊。此后的几十年中,美、苏展开了激烈的太空竞争,一颗颗人造卫星,一艘艘载人飞船被频频送上太空。


面对这种局面,党中央和毛主席极为重视。



19585月,毛泽东在党的八大二次会议上指出:苏联在去年,就把卫星抛到了天上,美国在几个月之前,也把卫星抛到了天上,那接下来我们怎么办?我们也要搞人造卫星。


一定要在不远的将来,赶上和超过世界先进水平!苏联人造卫星上天,我们也要搞人造卫星,要搞就搞得大一点!


当时的中国,面临着帝国主义的技术封锁,很难与外界进行科技交往。对此,中国科学院决定抓紧做两项工作:一是起草中国第一个卫星规划,二是做出中国第一个卫星模型。


这项任务也被列为中国科学院 1958 年最大的一项任务,并为它起了个代号“581”,意为 1958 年的第一号任务。



随后,中科院成立了专门的“581”研究组,由钱学森任组长,赵九章任副组长。


当时中国的科技基础还很落后,但中国科学院仍然提出一定要完成这项任务,向国庆十周年献礼。


据时任东方红一号卫星总体设计组副组长的潘厚任回忆,进入“581”小组后,什么都不能对外说,家人、同学都不能告诉,信箱什么的都是代号,和家人说起来只能说去中科院上班,记事的笔记本都要上交。


“581”小组的工作地,被安排在北京西苑的一个破旧三层小楼里面。正是在这里,东方红一号开始了它的飞天之路。



二、


承接了这项秘密任务后,一帮年轻的科技工作者夜以继日地苦干了3个月,就完成了卫星和火箭的设计图和模型。


但由于当时缺乏火箭、卫星的设计资料和计算手段,卫星的总体设计参数一直无法确定,真正的卫星研制工作不得不暂时搁浅。


在残酷的现实面前,科学家们深刻地认识到:卫星和火箭的研制工作,光有热情是不够的,我们需要的,是一批掌握科学技术的年轻的科学家们。



就在这时,钱学森向毛主席提出“581”小组需要一些年轻理工毕业生加入其中,得到了中央的批准。19598月,一批年轻的优秀大学生,来到了“581”小组。


这批大学生被“581”办公室安排在西苑操场甲一号的一间小杂院里住下。当时这里杂草丛生,条件简陋,院内北侧那座三层灰砖南北向的小楼,便是大家的研究室和实验室。


西北角还有一间环境模拟实验室,是利用院子里的一座旱厕所改装出来的,用来进行火箭的振动、离心、冲击等实验。


虽然环境简陋,但大家的热情都很高。他们自己动手建造土煤气发生炉,全面展开火箭探空各项研究工作和卫星预研准备工作。



195810月,中国派出由赵九章等科学家组成的高空大气物理代表团,到苏联考察卫星研制工作。由于中苏关系当时已开始紧张,苏联单方面取消了科技合作协议,中国派出的几个科技代表团都受到了冷遇。


代表团待了两个半月,也未能参观到卫星研制部门及有关的地面试验设备,至于两国的合作问题,苏联更是不予理睬。


一向温文尔雅的赵九章也忍不住发了火:靠天,靠地都靠不住!发展宇航科学,还要靠我们自己!


因国家经济困难,中央决定暂停卫星研制工作,集中力量先进行探空火箭、原子弹、氢弹的研发。一年后,中国液体探空火箭首次发射成功。


到了1964年,中国在卫星能源、卫星温度控制、卫星结构、卫星测试设备等方面都取得了突破,因此卫星发射也提上了日程。



三、


19655月,周恩来指示中国科学院拿出第一颗人造卫星具体方案。


科技工作者们大为振奋,仅花了10天便拿出了人造卫星方案设想和系列规划方案,并向周恩来作了汇报。


科学家们还建议总理,把卫星命名为东方红一号,这一建议随后也得到了中央的批准。



19658月,周总理主持会议,确定将人造卫星研制列为国家尖端技术发展的一项重大任务。该工程代号为“651”,中国卫星从也就此进入研制阶段。


196510月召开的第一颗人造地球卫星总体方案论证会上,确定了东方红一号卫星的主要任务是测量卫星本体的工程参数和空间环境参数,奠定卫星轨道测量和无线电遥测技术基础。


同时会议还提出,必考虑政治影响,东方红一号卫星应该比苏联和美国的第一颗卫星先进、可靠,要比他们的卫星质量大、寿命长、技术新、能听得见


著名科学家、卫星之父孙家栋把这颗卫星的总体要求总结为上得去,抓得住,听得到,看得见



上得去就是要保证卫星能飞上天;抓得住就是卫星上天以后地面能对卫星实施有效测控;听得到就是卫星播送的音乐可被地面接收;看得见就是卫星在轨飞行时能让地面上的人用肉眼直接看得见,以便鼓舞人心。


由于卫星的名字就叫东方红一号卫星,所以它播放的音乐被中央确定为《东方红》乐曲。


卫星发射前,钱学森和孙家栋最为担心的,是这颗卫星上天后,亮度相当于天空中的7等星,而人的肉眼最多只能看到6等星,怎么样才能让全国人民都看见这颗卫星呢?


经过大家的群策群力,终于想出了一个办法:在末级火箭上加一个特殊材料制成的围裙,卫星上去之后,末级火箭脱离,围裙撑开有几十米,这样就能大面积反射太阳光,能够被人的肉眼看到。



看得见的问题就这样解决了!


解决了看得见的问题,能不能保证广大人民群众听得见呢?


要知道在当时那个年代,卫星能在天上顺利地播放《东方红》具有重要的政治意义,其重要性并不亚于卫星本身。可是问题是怎样听?用什么听?听到的《东方红》会不会跑调?



面对这个难题,孙家栋和音乐装置的设计者刘承熙开始了技术上的探索。他们跑遍了北京大大小小的乐器店,最后决定把北京火车站钟声的节奏和铝板琴的琴声合二为一,奏出音质纯正、节奏明快、格调高雅的《东方红》 乐曲。


要让卫星在绕地球转的时候,地面上的人能用普通收音机收听到《东方红》,最简单的方法就是给卫星装上发射机,但当时火箭运载能力有限。


这个方案并不可行。孙家栋研究来研究去,决定采用地面站转播的方式,让全国人民的收音机中接收到地面跟踪站转播的卫星信号,这样就完美地解决了的问题。



四、


旧的问题解决了,新的问题又来了——卫星超重了。


其实这并不是钱学森、孙家栋等科学家忽略了卫星质量的问题,这个问题与当时的政治环境有关。


七十年代,毛主席在老百姓中的威望达到顶峰,全国人民出于对毛主席的热爱,每个人每天都会自学地佩戴毛主席像章。


东方红一号卫星是是不同的单位研制分系统再进行组装的,各个研制单位出于对毛主席的崇敬,都在自己研制的分系统中镶嵌了不少毛主席像章,导致卫星超重了。


卫星是由无数精密仪器组合在一起的,每个仪器也都有特定的散热条件,材料厚度不同,散热情况也不同,而镶嵌毛主席像章,无疑增加了安全隐患,对卫星的稳定带来了极大的影响。


2020792011分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭,成功将亚太6D卫星送入预定轨道,发射获得圆满成功。


但是这次发射,也遇到了卫星质量超重的问题。



长征三号火箭的GTO运载能力是5.5吨,而这颗亚太6D卫星的重量却达到了5.55吨,比长征三号火箭的GTO运载能力超出了50公斤。


为了能将亚太6D卫星安全送入了太空,我国通过减轻火箭自身重量的方式,才解决了这个问题。


设计人员对长征三号火箭进行了改进,将火箭的自身重量减少了50公斤,这样刚好就抵消了亚太6D卫星的超出重量。


为长征三号火箭减重是个极具技术含量的工作,即使是在今天,设计人员也得分三步走。



第一步是减少补压气瓶数量,将5个气瓶变成4个气瓶,给长征三号火箭减重20公斤。以现代的技术,减少一个气瓶,依然能满足补压需求。第二步是减少防晃板的数量。


4层环形防晃板减少为2层,让火箭又减重了20公斤。第三步是为火箭贮箱选用了更轻薄的壁板,让火箭减重10公斤。


通过这三步走,我国科学家们这才成功为长征三号火箭减重了50公斤,刚好满足了亚太6D卫星的发射要求。


但是这些方法在当年的技术条件下,是无法做到的。怎么给卫星减重?这个难题放在了孙家栋的面前。



五、


20101217日《人民日报》刊出的《航天赤子孙家栋》一文,便详细地讲述了这段历史:孙家栋去人民大会堂向周恩来总理汇报卫星进展,为了是否该如实汇报像章的问题,他想了一夜。汇报时,图纸铺在地毯上,孙家栋蹲着给周总理讲解。周总理听得入神,也蹲下来细听。孙家栋趁机提了像章的事情。



周总理听后同在场的人说:你们年轻人对毛主席尊重、热爱是好事,但是大家看看我们人民大会堂这个政治上这么严肃的地方,也不是什么地方都要挂满毛主席的像章。什么地方什么时候挂都是非常严肃的事情。


说完,总理拍了拍孙家栋的肩膀:大家对于毛主席的热爱是可以理解的,但政治挂帅的目的,就是要把工作做好,不能搞得太庸俗,你们回去之后,好好考虑一下,把这个道理给群众都讲清楚,搞卫星一定要讲究科学性。我想就不会有什么问题嘛。


周总理的一番话,最终让这个棘手难题得到了解决。最终上天的东方红一号卫星,外形为近似球体的 72 面体,直径约 1m,质量质量为173kg



197041日,装载着两颗东方红一号卫星、一枚长征一号运载火箭的专列,缓缓抵达酒泉卫星发射中心。


424350分,周恩来打来电话:毛泽东主席已经批准这次发射,希望大家鼓足干劲,细致地做工作,要一次成功,为祖国争光!


4242135分,卫星发射的时刻到了。随着现场指挥的一声点火!操作手按下了发射按钮,火箭的4个发动机喷出了橘红色的火焰,巨大的气流将发射架底部导流槽中的冰块吹出四五百米远。


火箭在震耳的隆隆声中离开了发射架徐徐上升,发动机喷出的几十米长的火焰光亮夺目。



2148分,卫星正式进入轨道;两分钟后,地面收到卫星播送的《东方红》音乐,声音清晰而又洪亮。


197042518点,新华社向全世界宣布:1970424日,中国成功地发射了第一颗人造卫星,卫星运行轨道的近地点高度439公里,远地点高度2384公里,轨道平面与地球赤道平面夹角685度,绕地球一圈114分钟。


卫星重173公斤,用20.009兆周的频律播送《东方红》乐曲。



六、


几十年过去了,如今的中国,已经成功地进行了数次航天发射,长征、神舟、天宫、嫦娥.....无不见证着新中国航天事业的辉煌。


1999 9 18 日,在中华人民共和国即将迎来50华诞之际,党中央、国务院、中央军委决定,对当年为研制两弹一星做出突出贡献的科技专家予以表彰,并授予于敏、孙家栋、钱学森等23 位专家两弹一星功勋奖章,追授王淦昌、邓稼先、赵九章、姚桐斌、钱骥、钱三强、郭永怀两弹一星功勋奖章


这一天的晚上,蔚蓝色的苍穹明净如水,广阔无垠。一轮弯月银光淡柔,几颗星星若隐若现。孙家栋仰望星空,若有所思,也许他正在描绘着"中国星座"的又一幅辉煌蓝图……


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