书城科普读物探究式科普丛书-行星的卫星:人造卫星
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第10章 中国之“星”——中国航天史话(1)

第一节“东方红”——中国第一颗人造地球卫星

1970年4月24日,这一天对于中华人民共和国来说,是具有特殊历史意义的一天。因为在这一天中国成功发射了自己制造的第一颗人造地球卫星——东方红一号。

1.发射背景

人造地球卫星技术是衡量一个国家现代尖端科学技术的重要标准之一。它的研制和发射,无论在经济、军事还是在科学技术领域,都有着重要的意义。

1965年8月,中共中央根据我国的实际情况和运载火箭的可能,批准了中科院的《关于发展我国人造卫星工作规划方案建议》。

建议中明确指出,我国发展人造卫星的工作,要有步骤地贯彻由简到繁,由易到难,从低级到高级,循序渐进,逐步发展的方针;并明确整个卫星工程由国防科委负责组织协调,卫星本体和测控系统由中国科学院负责,卫星发射场由国际科委试验基地负责建设,这就是我国研制和发射第一颗人造地球卫星时的简要背景。

2.“东方红一号”的构成与使命

由中国自制的第一颗人造地球卫星——“东方红一号”,原计划包括9个系统,即结构系统、温控系统、能源系统、跟踪系统、遥测系统、天线系统、科学探测系统以及作为试验项目的遥控系统、姿态测量和控制系统。但是由于在1967年,提出卫星发射时要保证播放《东方红》乐曲的要求,所以在卫星技术总负责人孙家栋的主持带领下,科研人员对卫星的组成作了若干的修改,去掉了科学探测系统和遥控系统和姿态控制部分。这样,最后确定的“东方红一号”组成部分有结构、温控、能源、《东方红》音乐装置和短波遥测、跟踪、天线、外加姿态测量中的一部分所构成。

“东方红一号”人造地球卫星是一颗为科学探测性质的试验卫星,属于我国卫星规划中科学探索卫星系列。它的主要任务是为发展我国的对地观测、通信广播、气象等各种应用卫星取得必要的设计数据。

3.成功发射

1970年4月24日,酒泉卫星发射中心发射场区风和日丽、春风拂面,人们精神抖擞。在场的所有人员都在期待着第一颗卫星发射能够圆满成功。当时,根据气象部门的建议,晚上8~9点,云高7000米以上,风速小于4米/秒~5米/秒,适合人造卫星的发射。因此,发射时间最终定预定在9点30分左右。

4月24日上午,为运载火箭的第一、二级加注了推进剂,紧接着卫星和运载火箭进入发射前8小时的准备工作程序。下午3点50分,周恩来总理用电话告知毛泽东主席已经批准了这次发射,并鼓励大家鼓足干劲,仔细做好发射前的准备工作,保证发射成功,为祖国争光。

晚上8时许,发射指挥员下达发射前“一小时准备”的口令,地下控制室个测试间的测试人员更加聚精会神地工作,技术人员注视着操作人员的每个动作和各种仪表上的数字显示及灯光指示。为了确保安全,在下达“30分钟准备”的口令后,在发射架和场坪上的工作人员撤离到指定的疏散地点。时间一分一秒地过去,离发射时间只有20分钟、15分钟、10分钟、5分钟,发射场区万籁俱寂,脐带塔上灯火通明,周围的聚光灯把场坪照得如同白昼一般,载着卫星的运载火箭矗立在发射架上。

随着时间分秒流逝,基地的工作人员默默地注视着发射坪,等待着最后的检验。发射时刻在人们的焦急的等待中终于到来了,指挥员下达了“一分钟准备”的指令,过了15秒,发出了“牵动”口令,地面各种记录设备开动起来;又过了30秒,指挥员发出“开拍”的口令,地面的光学记录设备开始工作。当计数器上出现“0”的时候,指挥员即刻发出了洪亮的“点火”命令,火箭发动机喷出橘红色的火焰,巨大的气流将发射架底部导流槽中的冰块吹出了四五百米远。

9点35分,火箭在震耳的隆隆声中离开了发射架,发动机喷出的几十米的火焰光亮夺目。火箭越飞越高,直上云霄,载着“东方红一号”卫星向太空飞去。发射场区的地面观测站不断传来“跟踪目标”、“跟踪良好”、“飞行正常”等报告,在指挥所的记录仪上彩笔描绘出飞行的火箭的轨迹与设计轨道完全一致。

晚9时48分,从现场指挥所的广播里传来了“星箭分离、卫星入轨”的喜讯,人们顿时沸腾起来,个个尽情地欢呼跳跃,有的人流下了激动的眼泪。

晚9时50分,国家广播事业局报告:收到了中国第一颗卫星播放的《东方红》乐曲,声音清晰洪亮。中国第一颗人造地球卫星“东方红一号”发射圆满成功。这在中国航天史上具有划时代的意义,也是中国发展航天技术的一个良好开端。“东方红一号”的发射成功,开创了中国航天史的新纪元。

4.中国航天发展的黄金时代

自从第一颗人造卫星在我国成功发射以来,我国的航天事业逐渐强大起来。随着在这一方面研究的不断深入,取得的成果也在不断增加。航天史上的1986年,被称作世界航天史上的“黑色灾难年”。

因为那一年的1月28日发生了震惊世界的美国“挑战者号”航天飞机机毁人亡事件,紧接着又发生了一系列的航天事故,使得世界火箭发射市场几乎处于瘫痪状态。一时间,世界上几乎所有的卫星厂家和用户都开始着急。天上运行的卫星寿命将尽,地上准备好的替换卫星却无法如期发射,这引起了人们的恐慌。一时间,人们把目光纷纷投向了中国,希望能同中国取得合作。

其实在此之前,中国的对外发射服务已经紧锣密鼓地开展起来。

1987年8月,中国航天界为打入世界航天市场做了第一次尝试。在酒泉卫星发射中心发射的第9颗返回式卫星,为法国马特拉公司搭载了两个微重力试验装置。卫星成功回收后,该公司的相关试验取得圆满成功。这标志着中国已经具备冲击国际航天市场的条件。

1990年4月7日,中国自行研制的“长征三号”运载火箭在西昌卫星发射中心,把美国制造的“亚洲1号”通信卫星送入了预定的轨道,首次为国外用户发射卫星取得了圆满的成功。1990年7月16日,中国新研制的大推力运载火箭“长征二号”捆绑式运载火箭在西昌卫星发射中心发射成功,将模拟卫星送入了预定轨道。“长征二号”捆绑式火箭是由中国新建的大型航天发射设施发射升空的,同时还为巴基斯坦搭载发射了一颗小型科学试验卫星。半年后,中国第一枚120千米高空低纬度探空火箭“织女三号”在中国科学院海南探空发射场发射试验成功。1992年10月6日,我国发射的瑞典科学卫星,以“一箭双星”的形式将瑞典“弗利亚”卫星送入预定轨道,圆满履行了中国发射外星的第一个合同。1994年2月22日,中国第一座海事卫星地面站通过验收,它的建成填补了中国高科技的一项空白。

1998年5月2日,中国自行研制生产的“长二丙”改进型运载火箭在太原卫星发射中心发射成功。这标志着中国具有了参与国际中低轨道商业发射市场的竞争力。

迄今为止,“长征”系列火箭已成功把多种试验卫星、科学卫星、地球观测卫星、气象卫星和通信卫星等送入太空,为中国香港、巴基斯坦、瑞典、菲律宾、美国、澳大利亚等国家和地区提供了多次发射服务。世界上最大的商业卫星供应商——美国休斯公司,也与中国长城工业总公司签订了长期的合作协议。

20世纪80年代,关于太空的探索成为世界各国的热点。太空就是一个有着巨大潜力的市场。中国“长征”系列运载火箭对国际市场的进入,以及对国内外用户的商业发射任务的承揽来说,都标志着中国的航天事业从此进入了一个参与国际航天市场竞争、与国际太空发展同步的黄金时代。

第二节 梦想开启的地方——中国四大卫星发射中心

关于人造卫星的知识我们在前面已经介绍了这么多,你对人造卫星有了一定的了解,但你知道我国四大卫星发射中心都分别在什么地方吗?

中国四大卫星发射基地有甘肃酒泉卫星发射中心、山西太原卫星发射中心、四川西昌卫星发射中心和海南文昌卫星发射中心。

1.甘肃酒泉卫星发射中心

酒泉卫星发射中心发射的主要是科学卫星、技术试验卫星和运载火箭,是目前主要的发射试验基地之一,也是中国创建最早、规模最大的综合型导弹、卫星发射中心,同时也是目前中国唯一的载人航天发射场。

酒泉卫星发射中心位于中国西北部的甘肃省酒泉市东北区域,海拔在1000米左右。该发射中心始建于1958年10月,占地面积约2800平方千米。该地区属内陆及沙漠性气候,地势平坦,人烟稀少,年平均气温8.7摄氏度,相对湿度为35%~55%,常年干燥少雨,春秋两季较短,冬夏两季较长,一年四季多晴天,云量小,日照时间长,为航天发射提供良好的自然环境条件。正由于此,每年可进行发射试验的天数约为300天。

在载人航天飞行任务中,酒泉卫星发射中心主要承担发射场区的组织指挥,实施火箭的测试、加注、发射,逃逸塔测试,整流罩测试,人船箭地联合检查,船箭塔对接和整体转运,提供发射场区的气象、计量和技术勤务保障,并在紧急情况下组织实施待发段航天员的撤离及逃逸救生。