一個明星的誕生|紀念「東方紅一號」成功發射50周年

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1970年4月24日，中國獨立自主研製的第一顆人造地球衛星——「東方紅一號」衛星由「長徵一號」運載火箭發射並成功地進入地球軌道，使中國成為世界第五個獨立發射人造衛星的國家，從此，中國正式跨入航天時代。

50年來，中國航天事業取得了舉世矚目的巨大成就：中國是世界第三個突破載人航天技術的國家，運載火箭已經形成較為完整的譜系，最大運載能力躋身世界前三位；各類衛星已經形成完整的系列，研製出各類科學衛星、應用衛星和技術實驗衛星；航天發射數量多年位居世界第一位或第二位；截止2019年12月，太空飛行器發射數量540餘顆，居世界第三位；截止2019年10月，軌衛星數量319顆，居世界第二位；嫦娥四號探測器首次在月球背面實現軟著陸；獨立建設了北鬥全球衛星導航系統……

這些成就，都是以「東方紅一號」衛星為起點！

「651」任務

「東方紅一號」衛星於1965年開始研製，最初由中國科學院（簡稱中科院）新組建的衛星設計院負責。1968年，國防科委所屬中國空間技術研究院成立，衛星研製工作轉由該院負責。該院最初的骨幹力量來自中科院各單位以及第七機械工業部（簡稱七機部）部分人員。

早在1957年10月4日，蘇聯發射成功世界第一顆人造地球衛星後不久，中國科學院等單位就組織科學家都對人造衛星展開了觀測與探索。

1958年5月17日，毛澤東主席發出了」我們也要搞人造衛星「的號召。很快，中國科學院一些單位就開展了人造衛星技術問題的研究。當年7月、9月，張勁夫副院長先後兩次向聶榮臻副總理和中央提出有關科學院配合國防尖端研究工作情況以及研製人造地球衛星的報告。

從1959年起，中科院在北京郊區建立了火箭發動機試驗基地、力學所風洞、上海機電設計院、北京北郊581廠（遙控儀器）、109廠（半導體元件）。

訪蘇代表團在參觀，錢三強、華羅庚、趙

1964年12月全國三屆人大會議期間，積極倡導中國要搞人造衛星的趙九章上書周恩來總理，建議開展人造衛星的研製工作。著名科學家錢學森也上書中央，建議加速發展人造衛星。

趙九章先生寫給周恩來總理的信，李會超拍攝於中國科學院國家空間科學中心「中國科學院與東方紅一號」專題展

1965年5月，周恩來總理指示科學院提交研製第一顆人造衛星的具體方案。

1965年5月，任新民向國務院副總理鄧小平匯報工作

1965年7月，中科院向中央呈報了《關於發展我國人造衛星工作規劃方案的建議》的報告。這份報告提出了中國發展空間技術的指導原則，其主要內容如下：

1、以我為主，走自己的路。根據我國自己的需要來確定衛星種類，根據我國特殊條件來確定技術途徑。趕超問題要以解決自己的需要為衡量標準。

2、要大力協同，充分發揮社會主義優越性。

3、衛星工程綜合性強，協作面廣，必須統一領導，集中管理。

4、人造衛星要採取由易到難，由低到高，循序漸進，逐步發展的方針。首先以科學試驗衛星開路，然後再發展返回式衛星為重點的應用衛星系列。

5、發射衛星的運載工具在初期以中遠程火箭為基礎，進行適當修改或配以專門研製的末級火箭發動機而成，下一步再發展大推力運載火箭。

6、第一顆人造衛星和初期衛星的發射，應利用已有的火箭發射試驗基礎，同時要在適當地點建立新的發射場。

7、地面觀測系統研製周期長，工作量大，必須分期建設，以近為主，遠近結合。

這項規劃除了強調人造衛星的軍事和科學意義外，還特別強調了人造衛星的政治意義。

1965年8月2日，周總理主持中央專委第十三次會議，批准了中科院《關於發展我國人造衛星工作規劃方案建議》，確定將人造衛星研製列為國家尖端技術發展的一項重大任務，並確定整個衛星工程由國防科委負責組織協調，衛星本體和地面檢測系統由中科院負責，運載火箭由七機部承擔、衛星發射場由國防科委試驗基地負責建設。因是一月份正式提出建議，國家將人造地球衛星工程的代號定名為「651」任務。

中央專委對中國第一顆衛星的要求是：必須考慮政治影響，而且第一顆衛星應該比蘇美的第一顆人造衛星更先進，表現在比它們重量更重、發射功率更大、工作壽命更長、技術更新，並讓世界人民都能聽得見衛星播放的樂音。

讓世界聽見中國的聲音

1965年9月，中科院正式組建了以趙九章任院長、錢驥任副院長、楊剛毅任黨委書記的衛星設計院（代號651設計院），開始擬定中國第一顆人造衛星方案。

錢驥（圖源：中國航天報）

10月19日，中科院副院長裴麗生又主持召開了「651」會議的預備會，並形成了如下決定：衛星領導小組組長由裴麗生擔任，具體領導工作由谷羽負責；衛星總體組由楊剛毅、趙九章負責；衛星本體組由王躍華、錢驥負責；衛星地面組由呂強、王大珩、陳芳允負責。

20世紀50年代，王大珩（左三）與中科院

1965年10月20日至11月30日，中科院受國防科委委託，在北京召開了歷時42天的中國第一顆人造衛星總體方案論證會（代號651會議）。會上，錢驥報告了中國第一顆人造衛星總體方案。與會的120多位各方面的領導和專家，對發射人造衛星的目的、任務進行了反覆論證。

中科院衛星設計院衛星總體組提出，這顆衛星計劃用來為發展我國對地觀測、通信廣播、氣象等各種應用衛星取得必要的設計數據，具體任務是測量衛星本體的工程參數、探測空間環境參數、奠定衛星軌道測量和無線電遙測技術基礎。

會議明確了中國的第一顆衛星必須首先考慮政治影響，應該比蘇聯和美國的第一顆衛星先進、可靠，要爭取一次發射成功。會議最後確定中國第一顆衛星為100千克左右（實際上，最後上天時是173千克）。

蘇聯第一顆人造衛星的呼叫信號「嘀嘀噠噠」的電報碼，遙測信號是間斷的。中國的衛星信號應該是什麼樣的？衛星總體組的組長何正華認為，中國應該超過蘇聯，發射一個連續的信號，且這個信號要有中國特色，全球公認。

當時中央人民廣播電臺對外呼號是《東方紅》樂曲，某種意義上「東方紅」也成了「紅色中國」的象徵。出於對毛澤東的崇敬，何正華還提出了將中國第一顆人造地球衛星命名為「東方紅一號」的建議。這些提議在「651」會議上得到了專家的贊同。

1967年初，正式確定中國第一顆人造衛星要播送《東方紅》音樂，讓全球人民都能聽到中國衛星的聲音。

「東方紅一號」衛星選擇直徑為1米的近球形72面結構。衛星本體包括外殼、儀器艙和承力筒3部分。為了使儀器、電池在合適的溫度和壓力條件下工作，儀器艙為密閉式結構。衛星外殼及構架材料，採用高強度鋁合金。衛星姿態控制採用自轉校正的2軸穩定方案。

該方案為轉速、位置閉環控制系統，由紅外地平儀、太陽角計等姿態敏感器件和高壓氮氣噴氣執行機構等組成，具有再定向、進動和自旋轉速的能力，可保證天線精確指向地球。

衛星電源採用化學電池和太陽能電池相結合的電源系統，以適應衛星長壽工作的要求。整星7400片（每片1釐米×1釐米）矽太陽能電池與鎘鎳蓄電池箱可以為儀器提供12W電能。

星內熱控系統採用自然平衡和無源控制方法，使儀器艙內溫度長期保持在5℃～40℃之內。星載遙測設備包括時分開關調頻振蕩器和調幅發射機。衛星無線電信號由20兆赫短波發射機發射。星載跟蹤設備包括10釐米信標機、5釐米雷達應答機與短波信標機等。星載探測儀器有宇宙線強度計、太陽短波輻射計和高空磁強計。

1966年1月，中科院衛星設計院成立了11人組成的「東方紅一號」衛星總體設計組，由錢驥領導。總體設計組經對上述衛星方案進行認真分析後，將衛星播送《東方紅》樂音由功耗較大的含載波雙邊帶調幅發射改為功耗較小、效率較高的雙等幅波調製發射，試驗表明該方案可使地面收到優美的樂音。

為使《東方紅》樂音項目能早上、快上，又將衛星的姿態控制從技術難度大、研製周期長的自轉校正的雙軸穩定改為自旋穩定加章動阻尼器的方案。

要肉眼可見，就要夠大夠亮！

1967年初，為排除來自各個方面的幹擾，順利開展「東方紅一號」衛星研製，周恩來總理與聶榮臻副總理採取了一系列措施，最重要的是組建中國空間技術研究院，任命錢學森為院長，編入軍隊序列。

任新民在酒泉與聶榮臻、錢學森等領導在

空間技術研究院從許多單位抽調出精兵良將，把分散在各部門特別是中國科學院衛星設計院、力學研究所分部、北京科學儀器廠的研究力量集中起來，實行統一領導，使衛星研製方面的科研生產照常進行。

為加強第一顆人造衛星的研製力量，1967年7月，第七機械工業部第一研究院的孫家棟等18位科技人員調入研究院並投入東方紅一號衛星研製行列。

在空間技術研究院正式組建之際，東方紅一號衛星設計工作已經在中科院衛星設計院基本完成，許多技術問題都得了解決或有很大突破。

時任中科院副院長的裴麗生指出：「我國第一顆人造衛星的發射成功，實際上是將科學院已做的工作剛交到國防部門不久的事情。科學院各單位為此而傾注了大量心血。」「作為衛星總裝廠的科學儀器廠，也交給了國防部門。中國科學院的衛星設計院也交出去了。」中科院的工作為在1970年發射成功「東方紅一號」衛星打下了堅實的基礎。

1967年4月，國防科委指令要在1968年發射衛星。「東方紅一號」衛星總體組全體研製人員通過討論提出了「東方紅一號」衛星研製任務書（草案）。

在任務書中，衛星的質量從100千克變成130千克；衛星的軌道傾角由42增大為70，使衛星能飛經全世界主要地區；明確衛星要播送《東方紅》樂曲，讓全世界人民都能聽到中國衛星的聲音；按照「保證《東方紅》樂音質量，在體現先進的情況下儘量簡單、可靠」的原則，對衛星本體作了若干修改、簡化。

任務書規定：由《東方紅》樂音裝置和短波遙測、跟蹤、天線、結構、熱控、能源系統外加姿態測量部分組成的「東方紅一號」衛星，在技術上要做到比蘇聯、美國第一顆衛星先進；衛星入軌後，要抓得住，測得準，預報及時，使全球人民能「看得見、聽得到」。

1967年12月，國防科委主持召開的第一顆人造衛星研製工作會議審定了該衛星總體方案和各分系統方案，並正式將中國第一顆人造衛星命名為「東方紅一號」。

最後確定的東方紅一號衛星方案是：衛星不小於150千克（最後增加到173千克），用長徵一號運載火箭發射送入軌道。衛星與火箭分離入軌後，末級火箭也跟著衛星在空間運行。衛星在空間運行時的亮度為5～8等星，末級火箭的亮度為4～7等星。為了在地球上用肉眼能看見衛星，在末級火箭上加了「觀測裙」，可使末級火箭的亮度提高2～3等星。

1968年1月，國家正式批准了「東方紅一號」人造衛星的研製任務書。

作者簡介：

李成智，北京航空航天大學人文社會科學高等研究院教授、博士生導師。1982年畢業於南京航空學院航空自動控制專業，獲工學學士學位，後在北京航空航天大學獲哲學碩士、管理學博士學位。從事科學技術史、航空航天發展史、科技政策與管理等領域的教學、研究以及研究生培養工作。在國內外發表各類論文70餘篇，撰寫出版專著、教材、科普著作30餘部。

參考文獻：

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