●圖為中國首枚科學探測人造衛星東方紅一號 。資料圖片
●圖為運載東方紅一號的長征一號火箭正在發射。資料圖片

1957年10月,世界上第一個人造地球衛星由蘇聯發射成功,這個衛星在離地面900千米的高空運行,它每轉一整周的時間是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83.6千克。

從零開始追趕航天進度

美國於1958年1月發射了第一顆探險者—1號人造衛星,該星重8.22千克,錐頂圓柱形,高203.2厘米,直徑15.2厘米,沿近地點360.4千米,遠地點2,531 千米的橢圓軌道繞地球運行,運行周期114.8分鐘。

法國於1965年11月發射了第一顆試驗衛星—1A—l號人造衛星,該星重約42 千克,運行周期108.61分鐘,近地點526.24千米,遠地點1,808.85千米的橢圓軌道運行。日本於1970年2月發射了第一顆人造衛星大隅號,該星重約9.4千克,近地點339千米,遠地點5,138千米,運行周期144.2分鐘。

中國在列強環伺下,如果不能成功發射人造衛星,便會被排擠於世界人造衛星俱樂部之外。終於,在1970年4月24日,中國東方紅1號衛星成功發射,該星直徑約1米,重173千克,運行軌道距地球最近點439千米,最遠點2,384千米,軌道平面和地球赤道平面的夾角68.5度,繞地球一周 114 分鐘。

東方紅一號衛星有七大系統:結構系統、熱控系統、能源系統、跟蹤系統、樂音與遙測系統、天線系統、姿態測量系統。

從結構上看,東方紅一號衛星可以分為外殼,儀器艙以及承力筒三個部分。外殼是個72面體,上半球頂端安裝有一根40厘米長的超短波天線,腰帶上安裝有4根長達3米的短波拉杆天線和兩組微波天線,儀器艙內帶着不少設備,包括東方紅樂音發生器、短波發射機、微波應答器、超短波信標機、銀鋅電池等等。

1965年設計東方紅一號的總體要求是12個字:上得去、抓得住、聽得到、看得見。所謂上得去,就是首先要保證衛星飛上天;抓得住,就是衛星上天以後地面設備能對衛星實施測控;聽得到,就是衛星要播送音樂,且可被地面接收和聽到;看得見,就是衛星在軌飛行時能讓地面上的人用肉眼。直接看得見,以便鼓舞人心。

為了讓東方紅一號衛星能更好地被觀測到,需要在衛星長征一號運載火箭的第三級上安裝一個「圍裙」,並在其正面塗抹一種叫做聚醯亞胺的材料。

這種材料在上世紀六十年代的價錢是一平方米100塊錢,而當時的每克黃金的價格也只有九十塊左右。製造這個比黃金還要貴重的「圍裙」很不容易,「圍裙」表面鍍有鋁,在上天之前可以摺疊起來,當火箭和衛星分離後撐開的直徑可達4米,大面積反射太陽光時亮度接近可觀察的+2等星。

衛星看得見 鼓舞航天事業發展

最終,東方紅一號衛星不僅成功上天,發回了遙測資料和樂音,而且達到了2等星3等星的亮度,肉眼可以直接觀察到。

全國人民都用廣播接收到了中央人民廣播電台轉播的東方紅一號衛星奏響的東方紅樂曲。衛星預定工作時間20天,實際工作時間28天,遠超當時各國衛星的紀錄。

時至今日,東方紅一號衛星依然在太空中,是新中國偉大成就的象徵之一,更是中華民族在艱難困苦前不屈不撓,奮勇前行的象徵。

作為我國航天事業的第一個里程碑,東方紅一號衛星意義非凡,為紀念這一里程碑,從2016年起,每年4月24日被確定為中國航天日,至今已過了十年。東方紅一號還在太空中飛行,不過已經無法用肉眼識別。或許,未來某天我們真的能夠在太空中捕獲到這顆珍貴的中國第一星,帶它「回家」。

●梁偉傑 (愛國教育支援中心專業發展總監,兩次行政長官卓越教學獎得主)

愛國教育支援中心由香港教聯會主辦,旨在加強支援教育界推動國家安全及國民教育。中心今年特別成立航天科普教育基地,設有多個不同學習區,全面展示國家航天科技所取得的突破和成就,增強香港青少年對國家航天科技的認識。