50年前,他們克服重重困難,讓中國第一顆人造衛星唱起「東方紅」

2020-12-04 果殼網

1970年4月24日，中國第一顆人造衛星「東方紅一號」發射成功。後來，這一天被設為「中國航天日」。

「東方紅一號」衛星的成功，開創了中國航天事業的新紀元，使中國成為世界上第五個自行研製和發射人造衛星的國家，拉開了中國在宇航各領域築基的序幕。[1]

拋開173千克、72面體、20.009兆赫等乾巴巴的數據，這顆衛星背後有許多有趣的故事。

東方紅一號衛星發射成功｜人民日報1970年4月25日頭版，新華社圖

上得去 抓得住

聽得到 看得見

1965年10月，中國第一顆人造衛星方案論證會（即「651」會議）在北京召開，一連開了42天。用東方紅一號衛星總體設計組副組長潘厚任的話來說：「這是我開過的最長的一次會議。」

經反覆論證，會議將總要求概括為12個字：上得去、抓得住、聽得到、看得見。「上得去」用三級運載火箭實現了。「抓得住」指定位，採用了先進的都卜勒測軌技術。簡單來說，衛星靠近觀測點時，波長變短，頻率變高，反之相反。這樣，通過頻率變化就能確定其高度、速度和方位。

比較有意思的是後面兩個。對於「聽得到」，上級領導最初希望東方紅一號能直接播發能被全球普通收音機接收的音樂信號，於是潘厚任找來了各種類型的收音機並測試靈敏度，反推需要的發射功率有多大。經計算，如果要裝上這樣的發射機，衛星重量將超過1噸，以當時火箭運載力來看顯然不可能。

於是後來採取了折中的辦法：東方紅一號的音樂先由自帶的樂音裝置和短波發射機產生並發送到衛星地面站，衛星地面站採集信號後轉錄成磁帶，用專機運到北京，再由中央人民廣播電臺向全世界播發。

方紅一號樂音裝置｜中國空間技術研究院

至於「看得見」，經計算，東方紅一號的亮度將相當於5-8等星，肉眼在地球上幾乎看不到，除非另加一個「觀測裙」。據衛星技術總負責人孫家棟回憶：

「後來就又想個辦法，衛星上天的時候，衛星在前面飛，三級火箭在後面飛，在三級火箭外面套個套子，是個球形的氣套。上天以後，衛星彈出去了，這個氣套一充氣變成個大氣球，這個大氣球直徑4米，外面再把它鍍亮了。請搞天文的同志再算一下，說肯定能看見了。前頭那個衛星不太容易看見，那它倆挨排飛，你會先看見後面氣球，你就接著再往前看，就看見前面的衛星了。」

觀測裙試驗照片｜中國空間技術研究院

就是用這麼「土」的辦法，科技工作者們硬生生讓中國人在晚上看到了衛星。

1970年 4月 25日，《人民日報》頭版報導了東方紅一號發射成功的喜訊，並大幅刊載其飛經中國乃至世界各地的時間。幾點幾分過天津，幾點幾分過廣州，幾點幾分過上海……

於是在那段時間，中國各地的群眾都按照時間表走上街頭，在春末夏初的夜晚伸長脖子，尋找那顆移動著、閃爍著的小星星。

中國各地的群眾都按照時間表走上街頭，在春末夏初的夜晚伸長脖子，尋找那顆移動著、閃爍著的小星星｜新聞紀錄片《宇宙高歌東方紅》

《東方紅》

模擬鋁板琴的電子音樂

另外，關於這曲《東方紅》，網上有一個流傳甚廣的說法，即它是用編鐘演奏的。這個說法對不對呢？

不對。

網上所說的編鐘，大多是指1957年河南長臺關楚墓出土的13枚編鐘（也有說是用1978年才出土的曾侯乙編鐘的，就更扯了）。這套編鐘出土時狀態極佳，沒過多久，科技工作者即以此試奏了《東方紅》並通過廣播全國播放。又由於編鐘音色自帶恢弘大氣，後來北京站等許多車站或學校也用了這版音樂報時。於是，「編鐘版」成了《東方紅》一個深入人心的版本。

感興趣的小夥伴可以到國家博物館「古代中國」基本陳列看這套編鐘｜國家博物館

但是，這13枚編鐘是敲不出「7」音的，早在1959年即有學者質疑此版《東方紅》裡的「7」是否用了其他樂器。對於東方紅一號樂音裝置的主要設計者劉承熙來說，用這樣一套不符合現代音律的樂器演奏，顯然要冒著極大風險。據他回憶：

「北京火車站的鐘聲雄壯渾厚，我首先想到的是模仿它（即編鐘版《東方紅》），但是線路很複雜，結果沒有採用。後來在北京樂器研究所和上海國光口琴廠的協助下，選中了鋁板琴的琴聲。用線路來模擬鋁板琴奏出的《東方紅》樂曲，不僅聲音清晰悅耳，而且線路簡單，可靠性高。」

鋁板琴｜Wikipedia

鋁板琴是一種和木琴構造類似的打擊樂器。也就是說，東方紅一號播送的其實是模擬鋁板琴音色的電子音樂，即循環播放的《東方紅》前8小節。這段音樂和編鐘音色很不一樣，具有濃濃的MIDI感。當時這樣是因為條件所限，但現在來聽的話，反而別有一種「跟宇宙對話」的侘寂之美。

整整50年過去，東方紅一號仍在原來的軌道上遙望當年創造出它的中國人。目前中國在軌衛星已超過200顆，它並不孤單。

老一輩航天人逐漸交出接力棒，但他們的浪漫永不坍縮。那些「聽得到」的浪漫，「看得見」的浪漫，伴隨著五十年前從衛星上擴散出的《東方紅》聲波，在茫茫宇宙中微小，而又磅礴。

參考文獻

[1] 人民日報.「東方紅一號」衛星（新中國的「第一」）[N].http://paper.people.com.cn/rmrb/html/2019-10/03/nw.D110000renmrb_20191003_3-06.htm

作者：吳二棒

編輯：Luna、Judy

一個AI

東方紅，太陽升......

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