愛華網(wǎng)——中國第一顆地球人造衛(wèi)星
工程總投資：2億元以上
工程期限：1956年——1970年
中國第一顆地球人造衛(wèi)星——東方紅1號，直徑約1米，重173公斤，超過蘇、美、法、日四國首顆衛(wèi)星重量的總和。
1960年2月，中國自行設(shè)計研制的第一枚液體探空火箭豎立在了上海南匯海灘20米高的發(fā)射架上。盡管那次的飛行高度只有8000米，但卻為中國后來的衛(wèi)星上天開辟了通路，使中國在走出地球、奔向太空的漫漫遠征路上，邁出了關(guān)鍵的一步。1970年4月24日，中國第一顆人造地球衛(wèi)星“東方紅1號”，在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射，使中國成為繼蘇、美、法、日之后世界上第五個獨立研制并發(fā)射人造地球衛(wèi)星的國家，響徹全球的“東方紅”樂曲，宣告中國進入了航天時代。
從1970年“東方紅”一號衛(wèi)星成功發(fā)射至今，我國已成功研制了12種不同型號、適用于發(fā)射近地軌道、地球靜止軌道和太陽同步軌道的“長征”系列運載火箭，把70多顆國內(nèi)外衛(wèi)星送入太空、19顆返回式衛(wèi)星全部成功回收，以及載人航天飛行成功，五十年間我國航天事業(yè)取得了舉世矚目的輝煌成就，衛(wèi)星返回技術(shù)達到世界先進水平。
東方紅一號衛(wèi)星的誕生
1956年3月，國務(wù)院制訂《一九五六年至一九六七年科學技術(shù)發(fā)展遠景規(guī)劃綱要(草案)》，其中提出要在十二年內(nèi)使中國噴氣和火箭技術(shù)走上獨立發(fā)展的道路。這標志著中國開始謀劃發(fā)展獨立的航天事業(yè)。
1957年10月4日，蘇聯(lián)把人類第一顆人造地球衛(wèi)星送上天，中央對此很重視，分管科學技術(shù)的聶榮臻副總理向中國科學院副院長張勁夫交代，要科學院密切注意有關(guān)情況。中國科學院副院長竺可楨、力學所所長錢學森、地球物理所所長趙九章等建議開展中國的衛(wèi)星研究工作。從1957年10月起，中國科學院地球物理所地球物理國家委員會，在全國范圍內(nèi)組織對蘇聯(lián)衛(wèi)星觀測，并成立了人造衛(wèi)星光學觀測組和射電觀測組。先在北京、南京、上海、昆明等地設(shè)立觀測站，1958年發(fā)展到12處。
1958年5月17日，毛澤東主席在八大二次會議上提出：“我們也要搞人造衛(wèi)星。”聶榮臻責成張勁夫和國防部五院王諍等組織有關(guān)專家擬定衛(wèi)星規(guī)劃。7月，中國科學院向聶總報告，我國衛(wèi)星規(guī)劃分三步走：第一步發(fā)射探空火箭，第二步發(fā)射小衛(wèi)星，第三步發(fā)射大衛(wèi)星。任務(wù)的分工是：火箭以五院為主，探空頭和衛(wèi)星及觀測工作以科學院為主，相互配合。要求苦戰(zhàn)三年，實現(xiàn)我國第一顆衛(wèi)星上天。
為實現(xiàn)規(guī)劃任務(wù)，中國科學院成立了581組，專門研究衛(wèi)星問題。581組組長是錢學森，副組長是趙九章、衛(wèi)一清，成員有楊剛毅、武汝揚、顧德歡、華壽俊等。另設(shè)技術(shù)小組，由錢學森和趙九章主持。經(jīng)常參加581組會議的有陸元九、楊嘉墀、陳芳允、呂保維、馬大猷、孫湘、孫健、王正、吳幾康、施履吉等。當時這項工作抓得十分緊，7、8、9三個月，581組每周開2到3次會，張勁夫和裴麗生、杜潤生、王諍、王士光、羅沛霖、錢文極、蔡翹等多次出席他們的會議。
與此同時，中國科學院成立了三個設(shè)計院：第一設(shè)計院負責衛(wèi)星總體設(shè)計和火箭研制，為便于與上海市合作，11月遷上海，改名為上海機電設(shè)計院；第二設(shè)計院負責研制控制系統(tǒng)，分三個研究室，業(yè)務(wù)方向分別是姿態(tài)控制系統(tǒng)仿真，遙控遙測和運動物體控制；第三設(shè)計院負責探空儀器研制與空間環(huán)境的研究，趙九章、錢驥擔任科技領(lǐng)導。
581組夜以繼日，奮力拼搏，緊張工作兩個多月，通過與院內(nèi)外31個單位通力協(xié)作，完成了運載火箭結(jié)構(gòu)的初步設(shè)計和搞出了載有多種高空環(huán)境探測儀器及動物艙的兩種探空火箭頭部模型，為自力更生發(fā)展我國空間事業(yè)邁出了可喜的第一步。在1958年10月中國科學院躍進成果展覽會保密館，展出了衛(wèi)星和火箭的設(shè)計圖和模型，包括載有科學探測儀器和小狗的兩個探空火箭頭部模型。黨和國家領(lǐng)導人毛澤東主席等都來參觀，影響很大。
“東方紅一號”背后的英雄"
大力聚集和培養(yǎng)人才
衛(wèi)星技術(shù)是尖端技術(shù)之一。如果掌握了它，可以使我國的科學技術(shù)實現(xiàn)新的跨越。然而，要把衛(wèi)星做出來，也很不容易。張勁夫向中科院建議：一是大力聚集和培養(yǎng)人才，二是積極爭取外援。人才問題，一方面是增加科技人員，另一方面是配備實驗室和工廠技術(shù)工人。技術(shù)工人的來源，中科院請解放軍總政治部幫助科學院調(diào)配8000名年輕的復員技術(shù)兵；請鐵道部呂正操部長支援一批老工人，1959年分配到有關(guān)所和工廠。
科技人員當時只靠國家分配大學生遠遠不夠。1958年初中科院就研究采取“全院辦校，所系結(jié)合”的方針，辦一以新興學科為主的大學——中國科學技術(shù)大學。5月上報，6月批準，8月招生。當時校舍還沒有著落，火燒眉睫。楊尚昆同志將中央管轄的北京玉泉路一處軍產(chǎn)批給科技大學作校址。張勁夫與郭沫若院長去看那個地方，一位少將已經(jīng)迎候在大門口。見面就說：“我已經(jīng)明白了來意，我們立即行動，很快騰空。”學生宿舍不夠，李富春副總理批給幾萬平米的教學樓和宿舍，中國科學技術(shù)大學得以按時開學。中國科學院科學技術(shù)大學開設(shè)了一系列有關(guān)空間技術(shù)的課程，包括錢學森講《星際航行概論》，趙九章講《高空大氣物理學》，陸元九講《陀螺及慣性導航原理》等，后來這些學生成了我國航天科技的骨干。
積極爭取外援，主要還是前蘇聯(lián)的援助。1958年10月中旬，中國科學院組織了大氣物理代表團去蘇聯(lián)考察，團長是趙九章，成員有衛(wèi)一清、錢驥、潘厚任等。在蘇聯(lián)期間，他們參觀了一些科研單位，看到一些高空探測儀器及科技展覽館展出的衛(wèi)星模型，考察了一些天文、電離層、地面觀測站等。1959年初代表團回國，在總結(jié)中認為，發(fā)射人造地球衛(wèi)星我國尚未具備條件，應根據(jù)我們的實際情況，先從火箭探空搞起。他們的這一建議正符合當時中央關(guān)于衛(wèi)星工作的指示精神。
東方紅1號星上的儀器艙裝有電源、測軌用的雷達應答機、雷達信標機、遙測裝置、電子樂音發(fā)生器和發(fā)射機、科學試驗儀器等。
中央撥巨款發(fā)展衛(wèi)星技術(shù)
1958年，前蘇聯(lián)和美國相繼發(fā)射人造地球衛(wèi)星之后，中科院的科學家鄭重建議中國搞人造地球衛(wèi)星研制工作。1958年7月、9月，張勁夫副院長先后兩次向聶總并中央報告科學家們的建議，并提出有關(guān)科學院配合國防尖端研究工作情況以及研制人造地球衛(wèi)星的報告。
1958年11月，張勁夫作為候補中央委員在參加武昌八屆六中全會期間，向中央書記處匯報科學家們對研制人造衛(wèi)星的意見和計劃，得到會議的贊同，中央政治局研究并決定撥2億?？钪С挚茖W院搞衛(wèi)星。在新中國剛剛成立不久，國家在各個方面用錢的地方很多，能夠拿出如此巨款，誰都能夠掂得出它那沉甸甸的分量。
這些錢怎樣用，如何花到點子上？中科院黨組經(jīng)過認真征詢科學家們的意見，慎重地研究確定：?？钪攸c用來建設(shè)迫切需要的高能燃料、火箭發(fā)動機和上海機電設(shè)計院運載火箭兩個研究設(shè)計試驗基地，以及水聲工作站，風洞，581實驗室，109廠，上海、大連、長春高能燃料研究室和電子、自動化、高溫金屬、光學等4個配套工廠。經(jīng)過李先念副總理批示，中央?？町斈昴甑椎轿?。
考慮到火箭推力對衛(wèi)星發(fā)展的制約，錢學森主張科學院先行一步，研究高能燃料。1958年科學院召開了高能燃料會議，組織北京、上海、大連、長春四大化學所，戲稱“四大家族”的精兵強將，開展液體、固體高能燃料的研制，并探索固液型、游離基及重氫燃料。有了?？睿瑥?959年起，北京火箭發(fā)動機試車基地、力學所的風洞、上海機電設(shè)計院的火箭、北京581廠的遙控儀器、109廠的半導體元件研究設(shè)施，先后都建立起來了。
此時，張勁夫向聶總建議采取兩條腿走路的辦法，即在五院利用前蘇聯(lián)資料和一般燃料研究火箭的同時，科學院發(fā)揮綜合研究優(yōu)勢，完全靠自己探索創(chuàng)新，從高能燃料入手開發(fā)研制火箭，作為五院的補充，得到了聶總的贊同。
力學所二部由林鴻遜主持，在北京山區(qū)建成的兩個同量級的液氧、液氫火箭發(fā)動機（星際航行運載動力）試車臺上，對各化學所研制成功的若干種液體、固體燃料進行臺架試驗，據(jù)記錄總共做了100多次發(fā)動機臺架試驗，取得了成功。經(jīng)儀器測試記錄的科學數(shù)據(jù)提供給設(shè)計單位。按國防科委要求，全部試驗資料和數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)交給七機部，高能燃料有工業(yè)部門投產(chǎn)供應。
國家三年經(jīng)濟困難，衛(wèi)星發(fā)射計劃延期
中央專委決定，衛(wèi)星任務(wù)要中科院承擔，衛(wèi)星本體主要由科學院研制。科學院也組織有關(guān)部門配合。研究工作中需要搞許多非標準設(shè)備。比如，地面模擬真空實驗設(shè)備，要有關(guān)部門幫助做出來，在地面上才能試驗，而且要在真空條件下試驗?？茖W院在北京還建立了科學儀器廠，作為人造衛(wèi)星的總裝廠，而當時科學院的外匯有限，花外匯購買的好設(shè)備都放在科研儀廠，這個廠能做好多好東西。
衛(wèi)星要上天，需要做很多工作。其中很難的一件事，就是研制所有裝在衛(wèi)星上面的儀器，要在地面上建一個平臺，模擬高空真空環(huán)境，儀器在這個地方運轉(zhuǎn)先試驗好；送生物上天，也要在北京建立高空模擬實驗設(shè)備，就是衛(wèi)星上天以后儀器怎樣運轉(zhuǎn)，在地面真空的條件下，所有的儀器、生物等等，都要先進行試驗。再加上衛(wèi)星本體，搞什么儀器等。例如熱控：衛(wèi)星在空中運行時，向陽面溫度高達攝氏100度以上，背陰面低至攝氏零下100度以下，而儀器設(shè)備必須保持在攝氏零下5度至零上40度范圍內(nèi)才能正常工作。力學所的后起之秀，后來擔任了中國空間技術(shù)研究院院長的閔桂榮等通過大量的測量、試驗、計算和理論分析，采用兩個所研制的多種溫控涂層，使儀器艙內(nèi)溫度達到總體設(shè)計要求。
由于三年經(jīng)濟困難，兩位中央常委、副總理陳云、鄧小平分別對張勁夫說：“衛(wèi)星還要搞，但是要推后一點，因為國家經(jīng)濟困難?！?959年1月21日，張勁夫在院黨組會上傳達了中央書記處總書記鄧小平的指示：“衛(wèi)星明年不放，與國力不相稱?！?/p>
隨后，院黨組召開會議，調(diào)整空間技術(shù)計劃，提出“大腿變小腿，衛(wèi)星變探空”的工作方針，決定調(diào)整機構(gòu)、停止研制大型運載火箭和人造衛(wèi)星，把工作重點轉(zhuǎn)向研制探空火箭上來。這次調(diào)整不是任務(wù)下馬，而是著重打基礎(chǔ)，先從研制探空火箭開路，開展高空探測活動；同時開展人造衛(wèi)星有關(guān)單項技術(shù)研究，以及測量、試驗設(shè)備的研制，為發(fā)展中國航天器技術(shù)和地面測控技術(shù)做準備。實際工作首先集中力量研制Ｔ—7型氣象火箭，同時，與五院合作研制和平1號探空火箭。1959年5月4日，錢學森主持了和平1號火箭協(xié)作分工會議，就遙測系統(tǒng)、箭上儀器、結(jié)構(gòu)設(shè)計、彈道測量、與靶場掛鉤問題作了具體安排。參加會議的有五院劉秉彥、梁守槃等，科學院有谷羽、趙九章等。
1960年5月28日晚，毛澤東主席在上海市委領(lǐng)導的陪同下,走進了上海市新技術(shù)展覽會的尖端技術(shù)展覽室。視察我國自行設(shè)計制造的第一種T-7M試驗型探空火箭模型。為了滿足爆破壓力精度要求,火箭發(fā)動機啟動閥爆破薄膜的銑削公差要求在0.005毫米以內(nèi),只能用化學銑切的方法加工。承擔這項研制任務(wù)的科技人員,經(jīng)過數(shù)百次試驗找到了理想的保護劑和腐蝕劑,并自己動手磨出微型刻刀刻出所需圖案,最終滿足了設(shè)計要求。在“T-7A”火箭的基礎(chǔ)上,我國還發(fā)展了“T-7A(S1)”和“T-7A(S2)”兩種生物試驗火箭。其中,“T-7A(S1)”生物試驗火箭分別于1964年和1965年發(fā)射了大小白鼠和果蠅,“T-7A(S2)”于1966年分別發(fā)射了一只雄狗“小豹”和一只雌狗“珊珊”。兩只可愛的小狗全都安全地返回地面,為我國高空生物學研究和生物保障工程積累了寶貴經(jīng)驗。
集中力量研制探空火箭，為衛(wèi)星開路
1961年4月前蘇聯(lián)載人飛船進入太空，引起我國科技界和國防部門的極大關(guān)注。中國科學院組織了星際航行座談會，由裴麗生副院長主持，每一次由一個專家主講一個專題。6月3日的第一次座談會由錢學森作題為《今天蘇聯(lián)及美國星際航行中的火箭動力及其展望》的中心發(fā)言；第二次由趙九章講《衛(wèi)星的科學探測和氣象火箭測量》。每次中心發(fā)言后，他們都請科學家各抒己見，暢所欲言。人們得出一個共識，搞衛(wèi)星，實際與導彈是互為表里，互為作用的，發(fā)射衛(wèi)星與發(fā)射導彈所需要的火箭加速是一回事。大家還就發(fā)射衛(wèi)星是用二級還是三級火箭進行過不同意見的熱烈討論。后來相繼報告和討論了衛(wèi)星的通信和測控、衛(wèi)星本體溫度控制等各種科技問題。座談會延續(xù)3年，共舉辦12次，提出了許多有益的設(shè)想和建議，這不僅活躍了學術(shù)思想，而且為后來的衛(wèi)星上馬提供了知識儲備。
Ｔ—7型氣象火箭是一種探測60—80公里以下的大氣溫度、氣壓、風向、風速空間探測系統(tǒng)。麻雀雖小，五臟俱全。包括運載火箭，飛行器、能源、天線，探測儀器，環(huán)境模擬試驗，地面發(fā)射，遙測、跟蹤測軌，時間統(tǒng)一和數(shù)據(jù)記錄處理等各個分系統(tǒng)。
運載火箭在上海機電設(shè)計院楊南生、王希季主持下完成。試驗飛行高度達9．8公里。1960年5月28日，毛主席、楊尚昆等到上海新技術(shù)展覽會尖端技術(shù)展覽室參觀了Ｔ—7Ｍ火箭。當匯報這是沒有蘇聯(lián)專家，沒有資料，依靠自己的專家設(shè)計研制而成時，毛主席連聲稱好，并詢問火箭可飛多高，回答能飛8公里，毛主席說：“8公里那也了不起！”“應該是8公里、20公里、200公里，搞上去！”
1960年3月，為研制火箭，科學院建立了代號為603的火箭發(fā)射試驗基地。在那里成功進行了探空火箭和固體助推器串聯(lián)起來的無控制火箭試驗，第一枚火箭總長10米，直徑0．45米，起飛重量1138公斤，可攜帶探測儀器25公斤，設(shè)計最大飛行高度60公里，1960年9月13日首次發(fā)射成功。后來在這個基礎(chǔ)上改進提高，最大飛行高度115公里，箭頭、箭體分離后分別用降落傘回收，不但滿足了氣象探測，也為高空生物和地球物理探測創(chuàng)造了條件。
1960年—1965年在603基地，僅Ｔ—7型火箭就進行了9批次24發(fā)高空科學探測試驗。其中成功的多，也經(jīng)歷過失敗。一次張勁夫和錢學森在現(xiàn)場，就親眼看到了失敗的一幕，當時的心情非常沉重。但是經(jīng)過試驗科研人員不但獲得了高空大氣的風向風速資料，也開展了高空生物學和高空醫(yī)學研究。箭上遙控和攝影系統(tǒng)正常，生物艙安全地回收，為我國宇宙生物學研究和生物保障工程設(shè)計開了先河。國防部五院為此致函中國科學院，祝賀生物火箭試驗成功！
中國科學院圍繞氣象、物理、生物等高空火箭探測的攻關(guān)目標，組織全院數(shù)、理、化、天、地、生、技術(shù)科學等多學科通力合作，科研、設(shè)計、工藝、制造、試驗等多兵種聯(lián)合作戰(zhàn)，這在我國科學技術(shù)史上也是前所未有的。特別是在三年經(jīng)濟極端困難的條件下，吃不飽飯，營養(yǎng)不良，許多科技人員和工人身體浮腫，而他們忘我工作，出色地實現(xiàn)了集中力量研制探空火箭，為衛(wèi)星上天做了充分的準備。同時，培養(yǎng)鍛煉了一支我國自己的航天科學技術(shù)骨干。
長征一號火箭
我國人造地球衛(wèi)星，正式列入國家任務(wù)
1962年，中央成立了一個專門委員會，簡稱中央專委，以前是管“兩彈”的。周總理當主任，羅瑞卿當秘書長。后來讓張勁夫參加中央專委的工作，負責衛(wèi)星的研制。1964年，我國經(jīng)濟形勢好轉(zhuǎn)和中近程導彈發(fā)射成功。當年12月三屆人大會議期間，趙九章上書周總理，陳述理由，認為抓衛(wèi)星工作是時候了。1965年1月，周總理批示科學院提出具體方案，因此，就在581的基礎(chǔ)上，將651定為衛(wèi)星任務(wù)的代號。
隨即，張勁夫和裴麗生、竺可楨迅速組織有關(guān)人員討論，在多年衛(wèi)星基礎(chǔ)研究和火箭探空實踐的基礎(chǔ)上，形成黨組建議上報。與此同時，錢學森致函聶榮臻副總理，也建議早日制訂衛(wèi)星計劃，列入國家任務(wù)。
聶榮臻請張愛萍副總參謀長就發(fā)射衛(wèi)星問題約張勁夫和錢學森等有關(guān)部門負責人座談。根據(jù)座談意見，國防科委4月29日向中央專委提出1970—1971年發(fā)射我國第一顆人造衛(wèi)星的報告，建議衛(wèi)星工程總體及衛(wèi)星本體由中國科學院負責，運載火箭由七機部負責，地面觀測、跟蹤、遙控系統(tǒng)以四機部為主，科學院配合。5月6日該報告經(jīng)中央專委12次會議批準，并指示：以中國科學院為主，負責發(fā)射人造衛(wèi)星的總體設(shè)計和技術(shù)抓總，由四機部、七機部及總后勤部軍事醫(yī)學院等部門協(xié)作。從此，中國第一顆人造衛(wèi)星的研制任務(wù)正式啟動。
1965年7月1日，《中國科學院關(guān)于發(fā)展我國人造衛(wèi)星工作的規(guī)劃方案建議》呈報到中央專委。這個建議就發(fā)射人造衛(wèi)星的主要目的，10年奮斗和發(fā)展步驟，我國第一顆人造衛(wèi)星可供選擇的三個方案，衛(wèi)星軌道選擇和地面觀測網(wǎng)的建立，重要建議和措施等5個問題作了論述。還有三個附件：國外空間活動及人造衛(wèi)星發(fā)展概況；六種主要人造衛(wèi)星的本體設(shè)計方案；人造衛(wèi)星軌道設(shè)計方案。8月9、10日，中央專委第十三次會議討論并原則批準這個規(guī)劃方案，確定國防科委負責組織協(xié)調(diào)；科學院可先按此規(guī)劃開展工作。
10月20日至11月30日，中國科學院受國防科委的委托，在北京主持召開了中國第一顆地球衛(wèi)星總體方案論證會。參加會議的有國防科委、國防工辦、國家科委、總參、海軍、炮兵、一機部、四機部、七機部、通信兵部、郵電部、發(fā)射基地、軍事醫(yī)學院和中國科學院有關(guān)研究所，與會代表120名。會期長達42天。對重大問題進行了反復的慎重的討論，確定我國第一顆衛(wèi)星為科學試驗衛(wèi)星，主要為發(fā)展我國對地觀測、通信、廣播、氣象、預警等各種應用衛(wèi)星，取得基本經(jīng)驗和設(shè)計數(shù)據(jù)。具體任務(wù)是：（1）測量衛(wèi)星本體的工程參數(shù)；（2）探測空間環(huán)境參數(shù)；（3）奠定衛(wèi)星軌道參數(shù)和遙測遙控的物質(zhì)技術(shù)基礎(chǔ)。大家一致同意中國第一顆衛(wèi)星在重量、壽命、技術(shù)等方面，都要比蘇、美第一顆衛(wèi)星先進，并做到“上得去、抓得住、測得準，報得及時，聽得到、看得見”。并慎重初戰(zhàn)，努力做到一次成功?？傮w組何正華建議：第一顆衛(wèi)星為一米級，命名為“東方紅一號”，并在衛(wèi)星上播放《東方紅》樂曲，讓全世界人民聽到，得到與會專家的贊同。這次會議是一次非常成功的會議。會議期間，周總理還特請與會代表在人民大會堂小禮堂觀看了文藝節(jié)目。
當“東方紅一號”衛(wèi)星通過北京上空時，人們爭相眺望
衛(wèi)星研制及地面跟蹤觀測系統(tǒng)建立
651設(shè)計院東方紅一號衛(wèi)星總體組由錢驥副院長領(lǐng)導，全組11個人：組長負責全面，并側(cè)重結(jié)構(gòu)，環(huán)境條件及運載工具協(xié)調(diào)；副組長負責電器部分包括整星電路、電纜布局、連接安裝等；成員分別負責衛(wèi)星跟蹤測軌系統(tǒng)、軌道設(shè)計、遙測系統(tǒng)、電源系統(tǒng)、姿態(tài)控制、結(jié)構(gòu)系統(tǒng)等?？傮w組確定東方紅一號分系統(tǒng)的組成是《東方紅》樂音裝置、短波遙測、跟蹤、天線、結(jié)構(gòu)、熱控，能源和姿態(tài)測量等?？傮w組與衛(wèi)星辦公室密切合作，將千頭萬緒的研制任務(wù)分解為一個個具體課題，制成數(shù)百張任務(wù)卡片，下達各研究所。
發(fā)射衛(wèi)星最重要的是地面跟蹤測軌問題。趙九章所長說過，試想一顆幾米尺度的衛(wèi)星送上軌道后，就像幾公里之外的一只蒼蠅，如果不能緊緊抓住，如何去找它？因此，發(fā)射衛(wèi)星，首先要把衛(wèi)星運行規(guī)律、軌道計算、測量、預報以及跟蹤站的布設(shè)等搞得一清二楚?？茖W院理當把此任務(wù)承擔起來，先走一步。他請數(shù)學所關(guān)肇直所長立即組織人員落實此事。1966年1—3月，在651設(shè)計院組織有關(guān)專家對短弧段跟蹤定軌進行大量模擬計算和分析研究的基礎(chǔ)上，肯定多站多普勒獨立測軌的方案，使我國中低軌道衛(wèi)星的跟蹤測軌系統(tǒng)形成中國自己的特色。正當科學院的衛(wèi)星研制基本完成的時候，發(fā)生了“文化大革命”，1967年1月之后，科學院衛(wèi)星研制科研隊伍、試驗基地、科研設(shè)施、工廠，以及研制任務(wù)一起交給了國防部門。1968年成立了中國空間技術(shù)研究院，繼續(xù)完成了“東方紅一號”衛(wèi)星的研制工作。
日本第一顆人造衛(wèi)星“大隅號”模型，僅重9.4公斤。1970年2月11日由一枚Lamda4S火箭發(fā)射升空，衛(wèi)星在運行僅僅一天后就因故障關(guān)閉。
被日本人搶先發(fā)射
1969年8月27日，第一枚進行預期飛行試驗的兩級火箭豎在發(fā)射架上?；鸺Q起的當天，便驚動了美國和前蘇聯(lián)。它們關(guān)注的不僅是衛(wèi)星，而且是火箭能打多遠。如果火箭能使衛(wèi)星脫離地球軌道并定點成功，就說明已具備了發(fā)射洲際導彈的能力。另一個特別關(guān)注中國的，就是日本，它也在準備發(fā)射自己的第一顆人造衛(wèi)星。9月3日，兩枚中遠程火箭運抵東風基地。隨即給火箭通電，開始進行垂直測試。測試中，發(fā)現(xiàn)了二十多處技術(shù)故障。其中兩個陀螺儀，尤其是水平陀螺儀的問題最為嚴重。當充氣壓力加大以后，陀螺儀出現(xiàn)振動并伴有異響，漂移量更超出了允許范圍，只得帶回北京的相關(guān)研究所進行改進。陀螺儀是提供導彈飛行基準的儀器，如果它出問題，飛行參數(shù)就不準了，通俗地說，就是偏離目標了。
送回北京某研究所的陀螺儀，經(jīng)測試分析證實，在低溫、低壓條件下，軸承出現(xiàn)不正常的振動，導致輸出漂移量明顯增大，以致影響正常工作。
10月15日，改進后的陀螺儀，被運回東風基地，重新進行安裝測試。11月1日，東風基地下達“東方紅一號”人造地球衛(wèi)星發(fā)射任務(wù)指示，發(fā)射前的準備工作緊張地開始了。“東方紅一號”正式發(fā)射之前，必須對新改進的中遠程火箭進行飛行試驗，以保證衛(wèi)星發(fā)射的成功。周恩來指示：“這次發(fā)射不同尋常，以往我們的試驗不論成功或是失敗，都是在自己境內(nèi)搞的，而這一次射程很遠，必須控制住，一定不能讓導彈飛到國外去?！痹囼瀯傄唤Y(jié)束，有些單位就準備敲鑼打鼓慶祝了。
可當時的跟蹤測量技術(shù)不過關(guān)，并沒有得到導彈打到預定落區(qū)的報告。發(fā)射一結(jié)束，錢學森和李福澤就回到了基地。頭一件事就是向落區(qū)測量站詢問任務(wù)執(zhí)行情況。落區(qū)參謀長報告說：“到現(xiàn)在，全站沒有一個人發(fā)現(xiàn)目標?！?br> 李福澤的臉色一下陰沉下來。因為即使不能進行實時跟蹤，如果火箭能夠正常進入落區(qū)上空，觀測人員憑肉眼也能發(fā)現(xiàn)目標。可四十多分鐘過去了，那么多雙眼睛竟沒有發(fā)現(xiàn)目標，顯然是出了問題。也就是說，火箭不知飛到哪里去了。是中途跌落在境內(nèi)，還是飛出了國界？最壞的情況是落在前蘇聯(lián)境內(nèi)，這將引起涉外事端，甚至引發(fā)戰(zhàn)爭。
李福澤初步了解情況后，一邊迅速向北京報告，一邊召集各參試單位到基地司令部緊急會商，希望盡快得到火箭的準確去向?？僧敃r，主要依靠的是光學電影經(jīng)緯儀來跟蹤火箭飛行軌跡。這種光學儀器受天氣的影響很大，同時火箭關(guān)機后光輻射消失，它也不能提供記錄，且其記錄媒體是膠片，要等膠片沖洗出來，才能判讀、計算出結(jié)果。這個過程至少需要兩至三天的時間。如果這枚火箭真的飛出國境，即使出來結(jié)果也太晚了。
周恩來從北京接連打來問詢電話，并安慰大家：“你們抓緊時間把火箭落點弄清楚。先別慌亂，不要太緊張，萬一真打到國外了，我也已經(jīng)做好了去莫斯科說明情況的準備?！边€好，不久就傳來了一個農(nóng)民在川南無人區(qū)發(fā)現(xiàn)火箭殘骸的報告。雖然沒有釀成國際爭端，但引起國際輿論一片嘩然。鄰國日本獲悉中國試驗發(fā)射失敗的消息后，更是一陣驚喜，因為它有可能趕在中國之前發(fā)射衛(wèi)星。
1970年1月30日，第二枚兩級火箭發(fā)射成功。一二級火箭分離成功！火箭高精度擊中目標！2月，國防科委向東風基地下達了發(fā)射“東方紅一號”任務(wù)的預先號令。2月4日，“長征一號”火箭從北京總裝廠乘專列出發(fā)。幾天后，安全送達基地。就在這時，是采取兩步走還是一步到位的發(fā)射方案，出現(xiàn)了不同的意見。兩步走是用一枚火箭先發(fā)射一個與衛(wèi)星同重量的實驗物體，成功后再進行“星箭合一”的發(fā)射。
中國這邊的爭論還沒有結(jié)果的時候，日本那邊的第一顆人造衛(wèi)星“大隅號”卻在1970年2月11日上了天！因發(fā)射日期情報泄密，被日本搶走第四個獨立發(fā)射衛(wèi)星國家的榮耀，他們趕制了個土豆大小的“衛(wèi)星”，雖然那顆衛(wèi)星只有可憐巴巴的9.4公斤重，這顆衛(wèi)星在運行僅僅一天后就因故障關(guān)閉。
1957年前蘇聯(lián)第一個發(fā)射了人造衛(wèi)星，緊接著是美國。1965年11月26日，法國爭到了第三的位置。中國因為三年自然災害暫停了衛(wèi)星項目，丟失了第三的位置。這次連第四也拿不到了。2月25日，國防科委決定：采用一步到位發(fā)射方案。當然這充分考慮了安全問題，是不是有外界刺激的因素，不能完全排除。1970年4月1日，“東方紅一號”運抵發(fā)射場。
1970年4月24日21時35分，發(fā)射控制臺操縱員胡世祥按下發(fā)射按鈕，“東方紅一號”衛(wèi)星隨后發(fā)射升天。
衛(wèi)星發(fā)射
1970年4月24日21時35分，酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心。隨著一聲巨響，“長征一號”火箭徐徐上升，把中國首顆衛(wèi)星——重173千克的“東方紅一號”送入近地點439千米、遠地點2384千米的繞地球軌道，太空中響徹“東方紅”的樂曲聲。我國成為繼蘇聯(lián)、美國、法國、日本之后，世界第5個發(fā)射衛(wèi)星的國家。
長征一號是為發(fā)射我國第一顆人造地球衛(wèi)星東方紅一號而研制的三級運載火箭。它的一、二級火箭采用當時的成熟技術(shù)，并為發(fā)射衛(wèi)星做了適應性修改，第三級是新研制的以固體燃料為推進劑的上面級。1967年11月，決定由中國運載火箭技術(shù)研究院負責研制。1968年初，完成了火箭的總體設(shè)計，之后又用了兩年左右的時間完成了各種大型的地面試驗?；鸺L：29.86米，翼展：3.81米，起飛質(zhì)量：81.57噸，起飛推力112噸，運載能力：300公斤(440公里圓軌道,傾角70度)，入軌精度：近地點440公里時,高度偏差±4公里,軌道面傾角偏差±1.5度。
東方紅一號
“東方紅一號” (Dong Fang Hong I/RedEast1)衛(wèi)星由以錢學森為首任院長的中國空間技術(shù)研究院研制，當時共做了五顆樣星，結(jié)果第一顆衛(wèi)星就發(fā)射成功。該院制定了“三星規(guī)劃”：即東方紅一號、返回式衛(wèi)星和同步軌道通信衛(wèi)星，孫家棟是當時“東方紅一號”衛(wèi)星的技術(shù)負責人。1967年，黨鴻辛等人選擇了一種以銅為基礎(chǔ)的天線干膜，成功解決在100℃至零下100℃下超短波天線信號傳遞困難問題。
“東方紅一號”衛(wèi)星的主要任務(wù)是進行衛(wèi)星技術(shù)試驗、探測電離層和大氣層密度。衛(wèi)星為近似球形的72面體，質(zhì)量173千克，直徑約1米、采用自旋姿態(tài)穩(wěn)定方式，轉(zhuǎn)速為120轉(zhuǎn)/分，外殼表面由按溫度控制要求經(jīng)過處理的鋁合金為材料，球狀的主體上共有四條二米多長的鞭狀超短波天線，底部有連接運載火箭用的分離環(huán)。星上的儀器艙裝有電源、測軌用的雷達應答機、雷達信標機、遙測裝置、電子樂音發(fā)生器和發(fā)射機、科學試驗儀器等。衛(wèi)星飛行軌道為近地點439公里、遠地點2384公里、軌道平面和地球赤道平面為傾角68.5度的近地橢圓軌道，運行地球一圈周期為114分鐘?！皷|方紅一號”衛(wèi)星除了裝有試驗儀器外，還可以以20兆赫的頻率發(fā)射《東方紅》音樂，該星采用銀鋅電池為電源。電池壽命有限，衛(wèi)星運行28天后（設(shè)計壽命為20天），電池耗盡，期間把遙測參數(shù)和各種太空探測資料傳回地面，至同年5月14日停止發(fā)射信號?！皷|方紅”樂曲停止播放，衛(wèi)星結(jié)束了它的工作壽命。但是，衛(wèi)星的軌道壽命沒有結(jié)束，根據(jù)軌道計算，大約能在太空運行很多年。
“東方紅一號”衛(wèi)星的發(fā)射成功使中國成為世界上繼蘇聯(lián)、美國、法國和日本之后第五個完全依靠自己的力量成功發(fā)射人造衛(wèi)星的國家。雖比它蘇聯(lián)發(fā)射第一顆人造衛(wèi)星“斯普特尼克一號”晚了13年，它的質(zhì)量超過了前四個國家第一顆衛(wèi)星質(zhì)量的總和。從此中國正式加入了“太空俱樂部”，發(fā)射成功后，錢學森向中央提出中國應該發(fā)展載人航天，并提交發(fā)展中國載人航天事業(yè)的報告，得毛澤東親筆批示“同意”。
東方紅一號衛(wèi)星文化是“兩彈一星”精神和航天精神的體現(xiàn)。在東方紅一號衛(wèi)星的研制過程中，我們依靠自己的力量，全國大協(xié)作，建立起了一個比較完善和健全的航天科學技術(shù)研究、設(shè)計、試驗、制造及質(zhì)量保障和管理體系，鍛煉和造就了一支技術(shù)水平高、能打硬仗、善于攻關(guān)、專業(yè)配套、老中青相結(jié)合的航天技術(shù)隊伍。歷史會記住錢學森、趙九章、郭永懷、錢驥、陳芳允、楊嘉墀、王大衍、王希季、任新民、孫家棟等“兩彈一星”元勛對中國科技發(fā)展的杰出貢獻。
1957年10月4日，蘇聯(lián)從拜科努爾發(fā)射場將“斯普特尼克”號衛(wèi)星送入太空
世界各國發(fā)射的首顆衛(wèi)星
1、前蘇聯(lián)：1957年10月4日，世界上第一個人造地球衛(wèi)星由前蘇聯(lián)發(fā)射成功。這個衛(wèi)星在離地面900公里的高空運行，共繞地球飛行了1400周；它每轉(zhuǎn)一整周的時間是1小時35分鐘，它的運行軌道和赤道平面之間所形成的傾斜角是65度。它是一個球形體，直徑58公分，重83.6公斤。內(nèi)裝兩部不斷放射無線電信號的無線電發(fā)報機。其頻率分別為20.005和40.002兆赫（波長分別為15和7.5公尺左右）。信號采用電報訊號的形式，每個信號持續(xù)時間約0.3秒。間歇時間與此相同。前蘇聯(lián)第一顆人造地球衛(wèi)星的發(fā)射成功，揭開了人類向太空進軍的序幕，大大激發(fā)了世界各國研制和發(fā)射衛(wèi)星的熱情。
2、美國：美國于1958年1月31日成功地發(fā)射了第一顆“探險者”-1號人造衛(wèi)星。該星重8.22公斤，錐頂圓柱形，高203.2厘米，直徑15.2厘米，沿近地點360.4公里、遠地點2531公里的橢圓軌道繞地球運行，軌道傾角33.34”，運行周期114.8分鐘。發(fā)射“探險者’-1號的運載火箭是“丘辟特’℃四級運載火箭。
3、法國：法國于1965年11月26日成功地發(fā)射了第一顆“試驗衛(wèi)星”-1（A-l）號人造衛(wèi)星。該星重約42公斤，運行周期108.61分鐘，近地點526.24公里、遠地點1808.85公里的橢圓軌道運行，軌道傾角34。24”。發(fā)射A1衛(wèi)星的運載火箭為“鉆石，tA號三級火箭，其全長18.7米，直徑1.4米，起飛重量約18噸。
4、日本：日本于1970年2月11日成功地發(fā)射了第一顆人造衛(wèi)星“大隅”號。該星重約9.4公斤，軌道傾角31.07”，近地點339公里，遠地點5138公里，運行周期144.2分鐘。發(fā)射“大隅”號衛(wèi)星的運載火箭為“蘭達”-45四級固體火箭，火箭全長16.5米，直徑0.74米，起飛重量9.4噸。第一級由主發(fā)動機和兩個助推器組成，推力分別為37噸和26噸；第二級推力為11.8噸；第三、四級推力分別為6.5噸和1噸。
5、中國：1970年4月24日，我國自行設(shè)計、制造的第一顆人造地球衛(wèi)星“東方紅”1號由“長征一號”運載火箭一次發(fā)射成功。該衛(wèi)星直徑約1米，重173公斤，運行軌道距地球最近點439公里，最遠點2384公里，軌道平面和地球赤道平面的夾角68.5度，繞地球一周（運行周期）114分鐘。衛(wèi)星用20009兆周的頻率，播送《東方紅》樂曲。發(fā)射“東方紅”1號衛(wèi)星的遠載火箭為“長征”1號三級運載火箭，火箭全長29，45米，直徑2.25米，起飛重量81.6噸，發(fā)射推力112噸?！皷|方紅”1號的發(fā)射，實現(xiàn)了毛澤東提出的“我們也要搞人造衛(wèi)星”的號召。它是中國的科學之星，是中國工人階級、解放軍、知識分子共同為祖國做出的杰出貢獻。
6、英國：英國于1971年10月28日成功地發(fā)射了第一顆人造衛(wèi)星“普羅斯帕羅”號,該星重約66公斤，軌道傾角82.1”，近地點537公里，遠地點1482公里，運行周期105.6分鐘.發(fā)射地點位于澳大利亞的武默拉(Woomera)火箭發(fā)射場,運載火箭為英國的黑箭運載火箭.主要任務(wù)是試驗各種技術(shù)新發(fā)明，例如試驗一種新的遙測系統(tǒng)和太陽能電池組。它還攜帶微流星探測器，用以測量地球上層大氣中這種宇宙塵高速粒子的密度。
7.其他:除上述國家外,加拿大、意大利、澳大利亞、德國、荷蘭、西班牙、印度和印度尼西亞等也在準備自行發(fā)射或已經(jīng)委托別國發(fā)射了人造衛(wèi)星。
視頻：中國第一顆人造地球衛(wèi)星
