第2节
中国卫星十二字

“上得去”

卫星想要成功入轨，首先要把它送上太空。这就是“上得去”的意思。可是，如何将卫星送上万米高空呢？这就需要运载火箭来帮忙了。

1965年10月，上海机电设计院搬迁到北京，加入我国第一枚运载火箭长征一号的总体研制团队。上海机电设计院的总工程师王希季承担起我国第一颗人造卫星运载火箭的研发重任。

当时，我国已经拥有用于东风系列导弹发射的火箭推进技术。专家们经过尝试，发现卫星发射所需要的运载火箭与发射导弹所需的火箭原理类似但又并不完全相同。

探空火箭作为结构简单的亚轨道飞行器，它的主要技术要求是保证飞行稳定、到达一定高度即可，结构简单，成本低廉，发射也方便，但没有变轨的功能。相比之下，运载火箭的结构就尤为复杂了。

为了实现“送星入轨”，运载火箭上必须安装遥测系统、外部测量系统和安全控制系统。除此之外，技术指标的要求也格外精密，其中包括运载能力精度、入轨精度等。由于卫星有大有小，轨道有高有低，对不同重量的有效载荷，运载火箭必须能够具备很强的适应能力和可靠性。运载火箭上要配备装有有效载荷的仪器舱，外面再套上整流罩，它的每一级都必须包括箭体结构、推进系统和飞行控制系统，才能确保经过多次推进，最终将卫星精准地送入轨道。

研制运载火箭虽然艰难，但难不倒我们卫星研制组的专家们。经过多次研究和尝试，他们提出了一个方案：使用中程液体推进剂导弹作为卫星运载火箭的第一级和第二级，再研制一个固体推进剂火箭作为第三级。也就是说，在研制初期，研发人员把探空火箭技术和导弹技术相结合，加以改装，最终形成了长征一号运载火箭。

“抓得住”

通过组合导弹发射与探空火箭技术，解决了卫星“上得去”的问题，而“抓得住”就是如何在茫茫星海里找到我们的卫星。

为了汇报我国航天事业的成果，让全国人民都感受到我国航天事业的进步，在东方红一号发射之初，要准确预报卫星在太空中的运行情况，如飞过了哪个国家的首都，这个预报必须准确无误！

为了能做到“抓得住”，卫星研制小组再一次进行了艰难的探索。想必大家在观看火箭发射的时候都听到过这样的报告声：“卫星光学雷达跟踪正常，遥测信号稳定。”——这就是“抓住”卫星的关键所在。

关于我国卫星测控技术，有两位测控领域的专家付出了大量的努力，一位是“中国光学之父”王大珩，另一位是无线电电子学家陈芳允。

王大珩研发出的靶场光测设备与光电经纬仪，在我国的导弹试射观测中起到了重要的作用。在研制卫星时，基于同样的原理，使用同一套观测设备，可以直接跟踪观测火箭与卫星。陈芳允则在无线电观测领域贡献卓绝，在苏联发射的卫星成功进入太空运行的同时，他与几位同事一起开发制作了一个多普勒测量仪，这台装置成功计算出这颗卫星的运行轨道。

两位专业领域的顶尖科学家强强联手，一致决定采用以无线电观测为主，光学观测为辅的卫星遥测方案。

艰难困苦从不会使中国航天人退缩，尽管当时的中国无线电观测领域还是一片空白，但未被开发就意味着拥有无限的机会与可能。在“615”会议上，专家们反复探讨了利用何种无线电观测手段才能实现卫星“抓得住”的重要方针，并总结出了三种备选方案：

◆采用当时美国普遍使用的比相干涉仪；

◆采用当时较为先进的多普勒测量仪；

◆采用当时中国正在研制的154-Ⅱ型单脉冲跟踪雷达。

后来，经过研究比对，专家们认为跟踪雷达方案技术相对不成熟，然后又根据当时的国情排除了生产成本较高的比相干涉仪方案，最终选择采用多普勒测量仪方案。但是，下一个问题就接踵而至：当时这个测量仪只是用来观测电离层的，还不能用于测量卫星。

测量组的成员不得不紧锣密鼓地开始计算，经过20多天的奋战，最终跳出了传统的卫星—观测站之间的常规思路，直接从多普勒原理中导出了一组多站多普勒独立测轨方程，一举打破了常规，开创了新的使用方法。

会议最后决定，三种方法兼并采用，以多普勒测量仪为主，脉冲雷达为辅，干涉仪为试验，力求稳准狠，一步到位，“抓住”卫星。

想要“抓得住”卫星，只有跟踪测量是远远不够的，地面对卫星信号的接收力也是重中之重。东方红一号卫星发射入轨后，运行速度将达到每秒约8千米，经过我国疆域的时间较短，观测难度极大，这就需要地面各个观测站之间紧密配合。在我国，发射场与观测站常常相距很远，为了防止电磁源干扰，它们大多建立在偏远的郊外，避开城市、机场、发电站等。因此，如果各个观测站的时间不能保持统一，发射场与观测站的时间就不能一致，哪怕稍有差池，预报的卫星路径也会存在偏差，会造成一场严重的事故。

此外，通信系统也是一大难题，东方红一号卫星有一个重大使命——“听得到”。要想完成“听得到”，前提便是“抓得住”，为了顺利播放东方红乐曲，就需要实现通信系统的天地连线，这就造成了站点之间的大量信息数据交互！

航天事业本就是一场冒险，这也是航天人始终勇往直前的推动力！

为了满足从火箭起飞到卫星入轨，再到正常运行的所有观测需求，仅仅半年时间，一套翔实有效的观测方案出炉了，其中包括遍布中国14个省份，共18个观测站及1个控制计算中心的选址和设计，还组建了一支上千人的观测队伍。

以酒泉卫星发射中心的东风观测站为中心，在预定轨道附近建立了闽西、南宁、昆明、新化四个站点。后续又根据卫星轨道的变化，在其他地区建立了卫星测控中心，包括一个大型计算中心与通信中心，用于与地方观测站进行联络。

“听得到”

东方红，太阳升，中国出了个毛泽东。

他为人民谋幸福，呼儿嗨哟，他是人民大救星。

他为人民谋幸福，呼儿嗨哟，他是人民大救星。

毛主席，爱人民，他是我们的带路人。

为了建设新中国，呼儿嗨哟，领导我们向前进。

——《东方红·歌曲选段》

这首陕北民歌是每一个中国人耳熟能详的歌曲，任何时候只要听到这首歌曲，就能够激起内心的爱国情怀，它以朴实的语言，唱出了人民群众对毛泽东主席及其领导的中国共产党的深厚感情。当这首曲子通过卫星通信传来时，中华民族蓬勃发展的强盛生命力从每个人的胸膛之中喷薄而出。

当时，东方红一号卫星用短波重复播放的《东方红》乐曲，用地面的收音机直接从卫星收听是很难实现的，因此研发人员要用专门的设备先把卫星信号接收下来，再通过信息转码传送到广播电台进行转播。

为了实现星地通信对接的稳定，地面一端必须配备大功率发射机、高灵敏度接收机、大尺寸天线等沉重的设备。在临近卫星发射的1970年4月中旬，位于渭南一个塬上的某测控部队站点受命负责完成卫星信号的接收任务。由于卫星是不断运动的，天线需要以最大精确度指向卫星，必须不断调整。但是当时只拥有一套试验用的设备，必须由人用绳子拉着天线的支架操控天线指向，过程相当麻烦。

即便如此，卫星成功发射的第二天一大早，所有工作人员在接到命令后，立即把接收天线拉到指向卫星将要出现的方向，静静等候着。当听到第一声《东方红》乐曲，声音非常清晰时，全体参试人员欢呼鼓掌，有的都跳了起来。

“看得见”

虽然时间已经过去50多年，可还有不少中国人记得当年聚集在天安门广场上仰望卫星的激动一幕。当年大家看到的东方红一号卫星，其实是长征一号运载火箭的第三级，真正的卫星则在它前面不远处为它领航！

“上得去”“抓得住”“听得到”三个问题，已经通过火箭、卫星各个系统集智攻关得到解决。可是，“看得见”依旧是一个很大的难题。

卫星本身是不发光的，它们大多是装载探测仪器的器具，配备两个太阳能帆板用来提供电能。东方红一号更是一个直径仅为1米的球体，即便金属表面能够反射太阳光，亮度也仅仅相当于一颗六等星，而能被人类肉眼看见的星等极限是五等星。

东方红一号卫星所承载的社会和科学意义巨大，必须实现肉眼可见，才能更好地证明中国的实力，向全国人民交出一张满意的答卷。于是，技术人员围绕着如何“看见”卫星展开了攻坚战。最终，大家选择了“借箭显星”的妙法。

长征一号运载火箭第三级托举着东方红一号卫星一同进入太空，技术人员在它身上增加了一个“观测裙”。发射前，先把“观测裙”收拢起来，等到星箭进入太空后再利用旋转带来的离心力展开“观测裙”。

“观测裙”的直径达3米多，表面镀铝大大增强了太阳光的反射，增加了视觉上的观测亮度，让人们肉眼就能看见。由于发射卫星的过程是星箭齐飞，它们会一同入轨，轨道速度相差不大，前后距离相隔不远，看见闪亮的“观测裙”我们就可以知道，在它附近一定运行着我们的东方红一号卫星！

百折不挠，百炼成钢。1970年，东方红一号卫星成功发射升空，全国人民从收音机里听到了遥远太空中播放的美妙乐曲，看到它闪耀着划过夜空。东方红一号卫星的项目团队为国家、为民族立下了汗马功劳，东方红一号卫星上天更是震惊了全世界！