52 年了，“东方红一号”竟还在天上飞？

量子位

没想到，52 年过去了，“东方红一号”卫星竟然还在天上飞？就在不久前，一段“世纪同框”的视频让网友惊讶不已：视频中，“东方红一号”卫星与中国空间站擦身而过，发射相差了半个世纪的两个人造天体在夜空中“遥遥相望”。

有网友感慨这两颗“星”的相聚奇迹，但让更多网友惊奇的是，“东方红一号”竟然还在天上。毕竟，美国、苏联和日本各自发射的第一颗人造卫星，都已经因为轨道、动力等原因坠毁了。

作为“两弹一星”中的“一星”，“东方红一号”承载着几代航天人的梦想和初心。而它的发射，更标志着中国对太空的探索就此拉开序幕。

宇宙中第一次有了来自中国的声音

1970 年，宇宙中第一次有了来自中国的声音——中国第一颗人造卫星“东方红一号”成功发射，开启了中国航天史的新纪元。

“东方红一号”重达173 千克，是一枚直径为1 米的球形多面体，装有4 根3米长的鞭状天线。该卫星升空后，绕地运行周期为114 分钟，在用20.002 兆赫频率播放乐曲《东方红》的同时，传送遥测参数和科学探测数据。如今每年的中国航天日，就定在4 月24 日——1970 年的这一天，“东方红一号”成功发射。

回顾“东方红一号”的研制过程，一切都是那么不容易。20 世纪50 年代末，中国正式提出要造人造地球卫星。在此之前，苏联已经成功发射了世界首颗人造卫星。美国紧随其后，在1958 年将人造卫星送上太空。而这时候的中国，在经济、人才等方面离发射卫星的条件还相差很远。

就连在1959 年国庆10 周年献礼时，对外展出的卫星和火箭模型都是年轻学者用手工敲打出来的。

据央视报道，当时这些年轻人对火箭、卫星知识的了解，还不如现在的中学生。

而且即便做出了模型，还有一堆实际问题解决不了，比如设计参数无法抉择、测试条件差、所需生产加工设备供应不上……

中国的科学家们也不是没有想过向老大哥苏联学习，还跑到莫斯科去调研，但无奈遇冷。而且由于国力有限，他们决定先打基础，先进行火箭、高空物理探测等设备的研发。

“东风二号”中程导弹的发射成功，标志着中国基本上具备了发射人造地球卫星的能力。在钱学森、 赵九章等人的带动下，“东方红一号”的研制工作正式提上了日程。

他们还立了一个起点更高的目标：中国第一颗卫星要在100 千克左右。当时，苏联第一颗卫星重83.6 千克，美国第一颗卫星仅有8.2 千克。卫星越重，对火箭发动机以及各设备的要求也就越高。但最终他们完成了，而且卫星实际质量达到了173 千克。

研制期间，很多困难都是用“土方法”

来解决的。比如卫星制造中的一道重要工序——铆接，因为当时卫星厂是由科学仪器厂转产，没有干过这事儿，而且也没有铆枪和固定工件的桁架，工人们就靠一把小锤，用自己的身体当桁架，将铆钉一个个敲上去。

在这种条件下，研制队伍解决了多项工艺问题，之后就来到了多个环境模拟试验阶段。

戚发轫曾是“东方红一号”卫星技术负责人之一，后来他回忆道，当时夏天试验的时候，因为卫星厂没有低温试验室，就穿着大棉袄去海军的冷库里进行试验。

条件是艰苦了些，但是技术始终在不停迭代。中国摩擦学学科的开拓者与学术带头人党鸿辛，就和团队一起解决了一个卫星传输的关键问题。他们选择了一种以铜为基础的导电干膜，成功解决了-100℃至100℃下超短波天线信号传输困难的问题。地球之所以能接收到“东方红一号”的音乐信号，就少不了党鸿辛团队的功劳。

信号的问题解决了，但卫星本身还要经受住极端温度变化的考验。放在当时，这还是世界公认的难题。

为此，中国科学家研制出了一套完整的温控系统来平衡卫星内部的温度，但系统正常运转需要耗费大量的电力，而卫星携带的电量很有限。最后，他们想到利用其他仪器工作时产生的热量来控制温度，再加上卫星外部材料采用的是按照温控处理的铝合金材料，如此一来，解决了耗电大的难题。

1970 年4 月24 日，“长征一号”运载火箭搭载“东方红一号”卫星成功进入预定轨道，完成为期20 多天的探测任务，至同年5 月14 日停止发射信号。

至此，中国成为世界上第5 个独立研制和发射卫星的国家。从正式立项到卫星成功发射，中国花费的时间还不到5 年。而且时至今日，“东方红一号”仍在太空中飞行，同时期的卫星大多已坠入大气层中了。

这究竟是如何做到的？

为何“东方红一号”仍在轨运行

这还得从当时的整个技术方案说起。

当时设计“东方红一号”卫星，主要任务是进行卫星技术试验、探测电离层以及大气层密度，因而在轨道设计上，是一个近地点在441 千米左右、远地点在2 368 千米左右、与地球赤道平面成68.5 度角的近地椭圆轨道。

我们知道，卫星在太空绕地球飞行不需要动力，完全靠惯性飞行。理论上，如果没有任何阻力，就没有能量消耗，会永久飞行下去。

但实际上，太空并非空无一物，尤其是在地球近地轨道上仍然有气体存在，而且越靠近地球，气体分子越多，这也是为什么目前空间站每隔一段時间就要主动升轨的原因。

上面我们提到，“东方红一号”运行在近地点441 千米、远地点达2 368 千米的轨道上。作为比较，目前国际空间站运行在420 千米高的轨道上。由此可见，即便是“东方红一号”的近地点，也比国际空间站的轨道还高。因此，“东方红一号”在轨道上运行受到的阻力很小。

至于进入大气层（100～300 千米）烧毁解体，那也是要等到猴年马月的。

据最新数据显示，“东方红一号”卫星最新的近地点高度为428 千米，远地点高度为2 030 千米。也就是说，经过半世纪的运行，“东方红一号”的近地点仅降低了13 千米。但要发射这么高轨道的卫星并不简单，起初“长征一号”运载火箭的理论基础“东风四号”导弹并不具备将卫星发射到400 多千米高度的动力，“长征一号”在“东风四号”的基础上进行了大幅优化，才最终成功将“东方红一号”送到指定的轨道。

而这次任务的成功，也为我国后续航天技术的发展打下了坚实的基础。

“东方红一号”卫星发射结束，中国航天之旅才刚刚启程。