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東方紅一號
人造卫星 来自维基百科，自由的百科全书
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「東方紅一號」（國際衛星標識符: 1970-034A）是中華人民共和國於1970年4月24日在酒泉衛星發射中心由長征一號運載火箭發射升空的一顆人造地球衛星[1][2]，同時也是東方紅人造衛星系列的首顆衛星[3][4]。該人造衛星與中國1964年的第一顆原子彈（596原子彈）、1966年的第一顆裝載核彈頭導彈、1967年的第一顆氫彈並稱為「兩彈一星」[5][6]，是中國在1960-1970年代在國防科技領域的取得的一項重大成就[6][7]。
中國大陸於1958年提出研發人造衛星，同年酒泉發射中心亦開始籌建，1960年前獲得了蘇聯方面一定的援助[1][8][9]。但由於技術困難等原因，衛星的研製於1965年才正式立項，此後還遭遇了文化大革命、中蘇軍事對峙及衝突等重大事件的衝擊[1][10][11][12][13]。1970年東方紅一號衛星最終研製成功，並在酒泉發射成功，標誌著中華人民共和國成為世界上繼蘇聯、美國、法國和日本之後第五個能夠獨立發射人造衛星的國家[14][15][16]。該衛星的重量大於前四個國家首顆衛星重量的總和[15][16]，至今仍在軌道上運行[3][17]。
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研發歷史
1957年10月4日，蘇聯發射了人類歷史上的第一顆人造地球衛星斯普特尼克1號[1]，同月中蘇兩國簽訂《中蘇國防新技術協定》，協定規定蘇聯為中國提供原子能工業、原子彈技術、導彈等多方面援助[18][19]。11月3日，蘇聯又將太空犬萊卡成功送入太空[20]。1958年1月31日，美國繼蘇聯之後發射了「探險者1號」人造衛星[21]。1958年初，中國導彈和火箭事業的先驅錢學森、竺可楨、趙九章等科學家聯名正式向中央建議開展人造衛星的研製工作[22][23]。隨後，在1958年5月的中共八大二次會議上，中共中央主席毛澤東提出「我們也要搞人造衛星」[1][23]。
1958年8月，張勁夫召集錢學森、趙九章等專家成立了「中國科學院581組」，負責研究人造衛星問題[1]。中國科學院和國防部五院將人造衛星的研製列為1958年的首要任務，計劃發展運載火箭和人造衛星，在1959年中華人民共和國成立10周年之際將第一顆人造衛星發射上天，這個設想被稱為「581工程」[23][24]。但由於國力過於薄弱，該衛星計劃遇到了困難[25][26]。1959年，鄧小平指示暫緩衛星發射，隨後中國科學院調整了計劃，將主要方向調整為探空火箭的研製[27]。
1960年2月19日，中國的第一枚液體探空火箭T7M在位於上海南匯的簡易發射場試射成功，飛行高度約為8千米[28]。1960年7月，蘇聯方面突然宣布將於9月1日前撤走所有的1390位專家和相關資助，343項技術援助合同被取消、257項科技合作項目被中止，「中蘇交惡」[29][30]。
此後，隨著中國導彈技術的發展，尤其是1964年6月29日中國自行研製的東風二號導彈在酒泉發射成功[31]，錢學森與趙九章認為再次開展衛星研製的條件已經成熟，向中央領導人提交了研製衛星的建議[32][33]。1965年1月，周恩來批示了中國科學院提出的研製衛星的具體方案[32][33]。1965年8月2日，中央專委召開會議正式批准了《關於發展我國人造衛星工作的規劃方案建議》，也就是「651工程」[32][33]。在1965年10月中科院主持的一次會議上，衛星總體組組長何正華建議衛星用《東方紅》樂曲向地面播放，之後會議同意把中國第一顆衛星命名為「東方紅一號」星的建議，得到中央批准[34]。
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按照原定的方案，東方紅一號應該是一枚科學探測衛星，需要安裝科學儀器。但由於技術要求複雜，方案隨後更改為只播放《東方紅》，以實現短期內的衛星上天，驗證中國的火箭、衛星、測控、發射、地面環境等一整套衛星工程技術，將科學探測儀器留給後續的衛星[33]。東方紅一號衛星的總體技術方案和目標後來被確定為「上得去、抓得住、聽得著、看得見」[1]。
- 為了解決「抓得住」，即衛星的成功追蹤，原中國科學院地球物理所二部（即今天的中國科學院國家空間科學中心）研製了都卜勒跟蹤定位系統，由星載發射機，地面多站鎖相接收機和適時數據處理等三部份組成[36]。研製人員還解決了衛星測軌的方程式問題，使得對衛星的監測成為可能[35]。
- 為了實現「聽得見」在太空中播放的《東方紅》，科研人員研製了用電子樂音的方式模擬出《東方紅》樂曲的樂音裝置，並讓樂音裝置在40秒內播送樂曲的前8個小節，用接下來20秒進行遙測信號的傳遞。試驗初期樂曲出現了變調的現象，科研人員請來了上海國光口琴廠的老師傅，學會了使用諧波的方法以解決該問題[17]。除此之外，傳遞信號的衛星天線面臨導電潤滑問題，中國固體潤滑學科開拓者之一的黨鴻辛帶領團隊成功研製出一種新型固體潤滑膜，解決了100℃至－100℃真空超短波天線的導電干膜難題[37]。經天線發出的樂曲由地面接收站進行解碼後發到中央人民廣播電台，再由廣播接力發送到普通收音機上[17]。
- 對東方紅一號衛星的最後一個要求為「看得見」，科研人員在運載火箭的第三級上安裝了一個可以在太空中撐開的高反光亮度的材料觀測體，方便地面人員觀察[17]。
由於衛星研製的複雜性，又因1966年文化大革命爆發，中國科學院在研製過程中遇到了人手不足的情況[1][38][39][40]。1967年，錢學森將當時38歲的孫家棟任命為衛星項目技術總負責人，兩人隨後又挑選了18位年輕人人建立了衛星總體設計隊伍，躲起來研製，這18人為戚發軔、沈振金、韋德森、張福田、彭成榮、尹昌隆、朱福榮、孔祥才、王壯、楊長庚、王大禮、張榮遠、劉澤光、鄭忠琪、林殷定、魯力、王一方、洪玉林，後被稱為「航天十八勇士」[41]。 1968年初，東方紅一號衛星的初樣研製完成[1]。1968年2月20日，中國空間技術研究院成立，由錢學森任院長，東方紅一號衛星的研製正式進入一個有計劃、有步驟、有組織、有領導的快速發展期，但部分科學家如趙九章、錢驥已靠邊遭審查批鬥[1][35]。
此後，1968-1969年，大批科學家和知識分子在文革「清理階級隊伍」的政治清洗中遭到迫害[38][42][43]。1968年，在導彈和航天核心專家之中，「兩彈一星」元勛趙九章遭迫害自殺身亡[11]，「兩彈一星」元勛姚桐斌被毒打致死[44]；截止1968年底，中國科學院在北京的170餘位高級研究人員中（均是院士）就有131位被打倒，當年即有20位一級研究員自殺[39][40][45]。1969年3月，因文革派系鬥爭，又造成火箭試車受阻40餘天[10]。4月，正在主持中共九大的國務院總理周恩來得知消息後，多次組織工作人員開會，號召大家為了國家的利益拋棄派別的分歧[10]。在周恩來的極力推動下，5月一級火箭點火成功，6月二級火箭點火成功，但此後兩派的矛盾卻再度爆發，三級火箭的點火無法推進，直至7月周恩來再次進行了干預[10]。
與此同時，1969年中蘇兩國在「珍寶島事件」後一度處於核戰爭邊緣，蘇聯計劃核打擊中國北京、長春、鞍山等重要工業城市以及兩彈一星的核試驗基地羅布泊、發射基地酒泉和西昌[12][13][46][47][48]。1969年10月，面對蘇聯的核威脅，毛澤東及中共中央決定緊急疏散在京的黨和國家領導人[13][49]，酒泉發射基地也進行了家屬疏散[10]。時任中共中央副主席、中央軍委副主席林彪隨後下達《第一號號令》，中國核導彈部隊「二炮」隨即進入全面核戰備狀態，這是在中華人民共和國歷史上的第一次也是至今唯一一次[13][49]，而時任美國總統理察·尼克森對中蘇之間的核危機進行了干預[12][13][46][47]。
1970年初，東方紅一號衛星完成研製。衛星外形為近擬球體的72面體，直徑約1米，質量為173公斤，採用自旋姿態穩定方式，轉速為120轉/分，利用太陽角計和紅外地平儀測定姿態[33]。1970年3月5日，北京衛星製造廠開始組裝衛星。3月21日，東方紅一號衛星出廠[41]。 1970年3月26日，兩枚「東方紅一號」衛星和一枚「長征一號」運載火箭，經專列運往酒泉發射基地[10]。
1970年4月1日，東方紅一號衛星和長征一號運載火箭運抵酒泉衛星發射中心。17日，火箭和衛星進入2號發射陣地。24日15點50分，錢學森在發射場接到國務院總理周恩來來自北京的電話，獲知發射任務已得到中共中央主席毛澤東的批准。[33]
1970年4月24日21時35分44秒，長征一號運載火箭搭載東方紅一號衛星從酒泉衛星發射中心準時點火升空，21時48分進入近地點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[14]。21時50分，國家廣播電視局報告，收到來自從東方紅一號播放的樂曲《東方紅》[50]。
衛星發射成功後的第二天，國家總理周恩來在廣州召開的越南、柬埔寨、寮國三國會議現場宣布中國已經成功地發射了第一顆人造衛星。當晚，即1970年4月25日18時，新華社正式向世界宣布了衛星發射成功的消息：[33]
1970年4月24日，中國成功地發射了第一顆人造衛星，衛星運行軌道的近地點高度439公里、遠地點高度2384公里，軌道平面與地球赤道平面夾角68.5度，繞地球一圈114分鐘。衛星重173公斤，用20.009兆周的頻率播送《東方紅》樂曲……
「東方紅一號」的原定設計壽命僅為20天，期間各種遙測數據和計算參數被不斷地傳回地面。截至同年5月14日停止發射信號，實際工作了28天，但衛星至今仍然在軌飛行[3]。有外國的無線電愛好者曾在衛星運作期間錄下了「東方紅一號」衛星所廣播的《東方紅》音樂[51]。
- 視頻資料
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發射
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1970年東方紅一號相關紀錄片
《宇宙高歌東方紅》
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技術參數
衛星的形狀近似於一個對稱的七十二面體，質量為173公斤（381磅），直徑約1米（3英尺3英寸），以每分鐘120轉的速度保持穩定。外表面塗有加工過的鋁合金以控制溫度。主體部分有四個超短波鞭狀天線，至少有2米（6英尺7英寸）長；下半部分與一個裝有火箭發動機的平台相連；底部是一個閃亮的金屬環，亮度範圍為+5到+8。
東方紅一號衛星運行在一個近地橢圓軌道上，其入軌時的軌道參數約為近地點441 km（274 mi），遠地點2,286 km（1,420 mi），傾角68.42°，每114.09分鐘環繞地球一圈[52]。東方紅一號的衛星目錄序號為04382，國際衛星標識符為1970-034A[53]。根據Space-Track的數據，目前（2021年10月）東方紅一號的軌道參數是[註 1]：
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外界反應
1970年4月25日，中華人民共和國成功發射第一顆人造衛星「東方紅一號」後，美國國家航空暨太空總署以及國防部的官員對此表示歡迎，認為這是一次期待已久的事件，並不感到驚訝，證實了中國不斷增長的技術能力[56][57]。
1970年4月26日，在中蘇交惡和邊界衝突的背景下，「蘇聯的受政府控制的新聞機構對共產黨中國發射第一顆地球衛星的事幾乎是不理不睬，但是俄國的人們對此事表現出非常感興趣和驚訝。」（美聯社發自莫斯科）[58]
1970年4月27日，英國《泰晤士報》發表題為《中國在空間方面的巨大成就使大國感到不安》的文章，認為「中國發射空間衛星使俄國和美國對自己的安全產生新的不安情緒。從昨天的反應來看，產生的第一個影響大概是，兩國國內要求發展反彈道導彈系統的壓力將會增加，並且使謀求裁軍的工作更為困難。」[58][59]
1970年4月30日，《印度教徒報》報道，中國發射的一顆衛星導致人們擔心中國對印度安全的威脅有所增加，使得人們認為印度應該採取措施開發類似的武器[60]。
1970年5月4日，美國《時代周刊》發表文章稱，中國發射衛星的消息在西方引起了一些驚訝，也似乎表明中國正在朝著一個重要目標前進：最早在1973年製造出能夠向美國和歐洲目標發射攜帶核彈頭的導彈[61]。文章認為，這一消息很可能會影響美國國會針對擴增反彈道導彈系統採取行動[61]。
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後續影響
「東方紅一號」衛星的發射成功標誌著中國成功掌握了人造衛星的空間技術，使中國成為世界上繼蘇聯、美國、法國和日本之後，能夠獨立研製並成功發射人造衛星的國家[14][15]。中華人民共和國官方認為，人造衛星的成功發射給中國航天事業帶來了三方面的重要影響：為後續的技術發展奠定了堅實的基礎、摸索出了一套衛星研製的工藝流程、培養鍛鍊了一批航天隊伍[17]。在「東方紅一號」衛星發射後不久，1970年7月14日，毛澤東圈閱了國防科委呈交的關於發展載人航天的報告[62][63]；次年4月，代號為「714工程」的中國載人航天工程啟動，計劃於1973年底發射被命名為「曙光一號」的載人宇宙飛船，但由於技術原因以及文革期間1971年「林彪九一三事件」等政治動盪，該計劃並未實施[62][63]。
改革開放早期，為應對1983年美國總統隆納·雷根提出的「星球大戰計劃」，王大珩、王淦昌、楊嘉墀、陳芳允四位「兩彈一星」元勛於1986年3月致信鄧小平，促成了中國高新技術發展的「863計劃」，由時任國務院總理趙紫陽等人具體負責，而此前兩彈一星研發過程中所取得的科研成果也為「863計劃」打下了基礎[62][64][65][66]。 1986年10月，中共中央政治局召開擴大會議，決定撥出專款100億元人民幣實施「863計劃」，其中的40億元直接用於發展航天事業，直接促成了1992年中國載人航天「921工程」的啟動[62][63]。
後世紀念
1999年5月5日，新華社將前中顧委常委、中國科學院副院長張勁夫的署名文章《請歷史記住他們——關於中國科學院與「兩彈一星」的回憶》以通稿發出，文章提及「兩彈一星」為原子彈、導彈和人造衛星，並首次向外界披露這段歷史[24][67][68]。1999年9月18日，中國共產黨中央委員會、中華人民共和國國務院以及中央軍事委員會舉行了表彰「兩彈一星」元勛的大會，向23名科技專家頒發了「兩彈一星功勳獎章」[69][70][71]。
2005年4月21日，中國空間技術研究院召集了當年曾參加設計、研製、生產和管理的航天科技人員，在「東方紅一號」衛星誕生地北京衛星製造廠為紀念碑揭幕，製造廠為配合神舟五號載人飛船成功發射周年紀念，製作了東方紅一號衛星的1：1模型在北京天文館展出。[72]
2016年3月8日，中華人民共和國國務院決定自2016年起，將每年的4月24日即東方紅一號衛星的發射日期設立為「中國航天日」。[73]
2020年4月24日，國家航天局舉辦活動，慶祝東方紅一號衛星發射50周年。歐洲太空總署局長約翰·沃納、前局長讓-雅克多爾丹，烏克蘭駐華大使謝爾蓋·卡梅舍夫等致信國家航天局局長張克儉表示祝賀。[74]
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參見
注釋
參考資料
外部連結
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