50年前的今天,我国成功发射了第一颗人造地球卫星东方红一号,从此天上有了一颗属于中国的星星。
在当时我国工业基础落后,经济尚不发达的条件下,我们能够取得这样的成就几乎就是一个奇迹。那么这个奇迹究竟是怎样被创造出来的?本文就为大家讲述东方红一号卫星研制成功背后的那些故事。
各种土法齐上阵,保障卫星研制质量
在很多人的想象中,人造地球卫星一定是诞生在条件良好、设备先进的实验室中,然而在东方红一号卫星研制的过程中,由于我们的条件有限,很多实验数据都是靠着科研人员的智慧,在简陋的环境中,用很原始的方法试验得来的。
比如,在设计东方红一号上的4根3米长的短波拉杆天线时,科研人员就遇到了这样一个问题,这4根天线在发射时是收起来的,卫星上天后,需要靠卫星自旋将这四根天线展开,听起来这个过程似乎不难,但在当时没有计算机仿真模拟技术的条件下,科研人员无法很快确定这个旋转的力究竟多大合适?轻了天线会无法展开,力量过大就有可能对天线结构造成损伤。
为了解决这个问题,科研工作者们只能摸索着在地面进行实验。没有合适的实验室,他们就找了一个仓库代替,没有先进的设备,他们就自己动手制造简易的设备,为实验进行创造了条件。做实验的过程是有一定危险的,但当时科研人员连防护装备都没有,有些人就地取材,用仓库里的木箱子盖挡着,从木板间的缝隙观察实验效果,还有的年轻人就爬上房梁,骑在房梁上观察实验效果。就是在这样的条件下,他们反复实验,为卫星天线展开测算出了合适的力。
类似用这种原始的方法,冒着生命危险做实验的例子还有很多,例如,为了让卫星铝合金外壳蒙皮表面的发射率和吸收率都达到设计要求,科研人员在没有厂房和设备的情况下,顶着严寒,在室外搭了一个木棚做起了实验。在实验的过程中,需要用木柴烧铅槽内的硝酸溶液,硝酸溶液具有很强的氧化性和腐蚀性,蒸发的硝酸溶液会对人的眼睛、呼吸道、皮肤等造成损伤,吸入过多时,还可能引起休克甚至死亡,但当时科研人员连防毒面罩都没有,他们就用湿毛巾捂住口鼻进行实验操作,这一干就是两个多月。好在最后的结果是幸运的,他们成功攻克了这一技术难关。
电线杆下站民兵,为通信保驾护航
在东方红一号卫星发射前后,很多人有着这样的担心,运载火箭能不能把卫星准确送入预定轨道,卫星入轨后,地面能否及时预报卫星的运行状态呢?
大家之所以有这样的担心,很大一方面是因为当时的测控条件还很不成熟,通信线路和通信设施都很落后。举个简单的例子,当时,从发射场区到各观测站的指挥通信和数据传输,还主要是靠电线杆拉明线完成。可以想象得到,这种通信方式很容易因为人为或者自然因素造成通信线路中断,影响任务的顺利进行。为了防止这种情况发生,大家集思广益,最后想到了一个最原始的办法——组织号召各省、市、自治区出动民兵保障通信线路的正常传输。
当时一共组织出动了几十万民兵,他们沿线路一字排开,无论白天黑夜还是刮风下雨,每一个电线杆下都站着一个执勤的战士或民兵。虽然采用的是原始的人海战术,但人心齐、泰山移,正是大家团结一心的精神和无所畏惧的干劲帮助我们国家在那样的经济条件下,创造了将人造地球卫星送入太空的奇迹。
为卫星“借光”,让地面“看得见”
不知道大家有没有听过这样的说法,东方红一号卫星飞经我国上空时,很多人都看到了卫星。对于这个说法有的人很确信,有的人则将信将疑,那么事情的真相究竟是怎么样的呢?
当时在卫星设计的过程中,曾有这样的一个要求,就是我们的卫星要“上得去、抓得住、听得到、看得见”,其中看得见就是要求卫星在运行的过程中,地面上的人能够看得见这颗卫星。实现这一要求谈何容易,要知道卫星运行在空间环境中,正常情况下是不可能被看见的。但为了完成任务,科研人员通过反复实验和论证,最终将不可能变成了可能。
他们想到了一个借光的办法,就是让末级火箭和卫星一起运行,并在末级火箭上安装了一圈增加亮度的观测裙,通过计算,观测裙的亮度是可以被观测到的,这样地面上的人就可以通过先观测到观测裙,再确定卫星的位置。例如,戚发轫院士就曾说:“我亲眼看过,应该很准确地说,首先你找到的是一个大的亮点,那不是卫星,那是第三级运载火箭上的观测体,或者叫观测裙,但是你仔细向观测体的前面看,在前面一定的距离处有一个小的亮点,那就是卫星。”所以,当时有人说观测到了卫星飞经我国上空是有可能的。
类似上面的这些情况还有很多,中国航天人在没有条件的情况下,自己创造条件,最终完成了东方红一号卫星从无到有的奇迹。如今,50年过去了,中国早已将通信、气象、测绘、导航等等各类卫星送入太空,它们在很多方面方便和改善着我们的生活。但我们不能忘记,在50多年前,有那么一些人,在那样的条件下,靠着吃苦、拼搏、付出的精神研制出了我国的第一颗人造地球卫星,他们的精神必将影响我们向更远的深空迈进。
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