1957年10月4日,世界上第一顆人造地球衛星——“斯普特尼克一號”,是由蘇聯研製併發射成功的。從那之後,不光是美國那樣的經濟大國開始著手研究,就連我們也不甘示弱。最後我國成功地研製出了“東方紅一號”和“東方紅二號”,讓別的國家停止了對我們的嘲笑。
東方紅一號是我國採用仿製技術研究成功的,而東方紅二號卻是我國自主研發併發射成功的。我們是如何研製的東方紅一號?
我們的東方紅二號在發射過程,由於導彈發射燃料新增不足,所以沒有辦法發射到預定位置。就在大家全都焦慮不安的時候,一個年輕人站了出來,他不僅不建議錢學森再繼續新增燃料,反而還建議再卸掉600公斤,這到底是為什麼?我們的東方紅二號,最後是如何發射的呢?
現在我國的航天事業處於蒸蒸日上的階段,我國從第一顆人造地球衛星到一箭三星,從無人試驗飛船到航天員太空出艙,從探測器繞月球飛行到在月球背面著陸……我們的航天事業正在穩步向前,我們也逐漸向國際的最前沿發展。
1950年5月,毛主席提出“我們也要搞人造地球衛星”的號召。後來中國空間技術研究院正式宣佈成立,錢學森擔任研究院院長,而我們的第一顆人造地球衛星“東方紅一號”就是由中國空間技術研究院負責研製併發射成功的。
其實發射人造地球衛星是一個繁瑣又龐大的工程,它涉及到的方面非常廣,它包括:研製、生產、檢測等在內的眾多領域。
其實要發射人造地球衛星,那麼就必須要有能送衛星進入太空預定軌道的火箭推進技術。
如果沒有火箭推送技術,那就好比如果擁有強大殺傷力的子彈,但是卻沒有槍,那麼就算守著一個彈藥庫,也不會傷到敵人的一分一毫。
所以在研究人造地球衛星之前,我們首先要做到就是先研究導彈發射。
1956年10月8日,我國的第一導彈研究機構——國防部第五研究院正式成立。
可是萬事開頭難,當時的他們既沒有圖紙資料,也沒有各種儀器裝置,所以一切都需要他們自己琢磨研究。
我國為了縮短對導彈起步技術的研究時間,中國政府就著建設和發展中國的導彈技術,向蘇聯政府舉行了談判。我國費勁了九牛二虎之力,蘇聯才同意幫助中國,他們和中國簽訂了著名的《國防新技術協定》。
在這個協議中蘇聯答應給中國提供原子能技術、航空新技術以及各種實驗基地。
其實按照國防新技術的協定精神,蘇聯理應幫中國一把,但是畢竟當時的人造地球衛星屬於最頂級的航天技術,而人類發展史上第一顆人造地球衛星,更是蘇聯至高無上的榮耀,所以他們怎麼可能把那些高階的技術,毫無保留的奉獻給中國呢?
當時的蘇聯只同意接收五十名火箭專家學習和提供兩發供教學專用的P-1模型導彈。
後來我國組建了一支“中國科學院高空大氣物理訪蘇代表團”,這個代表團裡只有五位成員,他們分別是:趙九章、衛一清、楊嘉墀、錢驥和翻譯楊樹智,其中,趙九章是這個代表團的團長。
趙九章出生於浙江吳興縣,他曾經在德國留學,學成歸來的他在中國氣象學、固體地球物理學和空間科學等方面,都做出了很大的貢獻。
等蘇聯的人造地球衛星上天后,趙九章就向中國科學院提出了要研製中國人造地球衛星的計劃。
隨後趙九章就帶隊去訪問蘇聯了,他們一行人去莫斯科的目的只有一個,那就是學習蘇聯“老大哥”是怎樣放衛星的。
他們一行人去了蘇聯以後,只參觀了一些科研單位和一些衛星模型,除此之外他們沒有看到任何東西。
代表團回國之後,他們得出了兩點感受:一是中國的空間技術要從小到大、從低階向高階逐步發展;二是中國研究和發射人造衛星,一定要走自力更生的道路。
這個時候,我國模仿蘇聯的一系列研究機構,已經逐漸開始籌建了。
1958年,我國在蘇聯專家的幫助下,開始了對蘇聯P-2近程地地導彈和幾種戰術導彈的仿製工作。
可是好景不長,蘇聯從1959年開始態度就急轉之下了,一直到1960年8月,赫魯曉夫直接下令撤走了所有的蘇聯專家,可是當時我國正處於仿製P-2導彈工作的關鍵階段。
其中最讓人感到氣憤的就是,當初蘇聯答應提供給中國發射導彈用的液氧,蘇聯也拒絕提供了,同時他們還公然把雙方的協議撕毀了。
這個訊息一出,坐落在茫茫戈壁灘上的中國第一座航天城被激怒了。當時第一任司令員孫繼先中將,直接當著蘇聯專家組長的面大聲的罵道:“奶奶的,你們把我們中國人當猴耍啊!少了你們,我們照樣能幹下去!”
孫繼先罵完後,直接命令翻譯:“把我的話一句都不落地翻譯給他們聽!”
孫繼先這個在紅軍長征途中親自指揮搶渡大渡河的英雄,為什麼會這麼氣憤呢?其實這中間還有一段鮮為人知的故事。
原來1959年5月,酒泉衛星發射中心在蘇聯專家的幫助下,正在進行導彈發射的實驗準備。當時中國自己生產的液氧,能不能作為推進劑用於導彈發射,成為了當時最值得研究的核心問題。
當蘇聯知道中國有自己的液氧時,他們是這麼說的:
“你們自己研製的液氧中含有的可燃性物質太多,如果把它運用到導彈的發射中,就很有可能會造成火箭爆炸的情況。你們如果要發射導彈,那就用我們蘇聯的。”
事情發展到這個地步情況已經很明顯了,如果中國沒有掌握火箭的推動生產技術,那麼蘇聯的專家一旦離開,中國的導彈發展計劃就會因此而擱淺。
我國正是考慮到了這種情況,所以我們的司令員孫繼先代表中方與蘇聯專家組進行了多次交涉,他建議在導彈發射中用我們中國自產的燃料,如果試驗失敗,那麼由我們承擔一切的責任。
可是蘇聯專家卻對孫繼先的建議熟視無睹,他們得到的回答就是蘇聯鄙夷的目光和傲慢地搖頭。
從這個時候看來,蘇聯對我國已經不是無私的援助了,他們想要在我國獲取一定的利益。在這個情況下我國也只能照做,因為那個導彈畢竟是蘇聯製造的。
就在我國同意使用蘇聯液氧的時候,蘇聯卻直接翻臉不認人了。當初是他們讓我們使用蘇聯的液氧,可是現在卻又不給我們提供了,這才讓孫繼先如此的氣憤。
在蘇聯撤走專家後,我國對我們自己生產的液氧進行了研究,在經過一個星期的研究後,我們終於發現了其中的問題。
原來蘇聯當初在對我國液氧進行化驗計算的時候出了差錯,他們誤把分析資料中的某一個物質氣態容積,作為液態容積使用了,這才導致液氧裡含有很多的可燃性物質。
中蘇關係的破裂,激發了我們導彈科研人員的自力更生、勇於創新的精神。
1960年9月10日,是蘇聯專家組撤走的第二十天。在這一天我國用自己生產的燃料,成功發射了一枚彈道導彈。
1964年6月29日,中國第一個自行設計的中近程火箭,在1962年發射試驗失敗後,再次進行了發射試驗。在這次試驗中火箭得以成功發射,從這個時候開始,我國正式揭開了導彈、火箭發射發展史上的新篇章。
1964年7月至10月,我國在戈壁灘上進行了這個型號的多次發射試驗,讓人振奮的是每次試驗都成功了。
在這個實驗中,我國的第一枚生物火箭發射試驗成功,而且它到達了七十公里的高空。這個試驗的成功極大地鼓舞了科研人員的積極性。
1965年4月我國自行研製的彈道導彈,已經取得了很大的進展,這個時候國防科委正式向中央提出了要在1970年或1971年發射我國第一顆人造衛星的方案,沒過多長時間就收到了中央的批准。
1967年年初,國防科委正式確定要在我國的第一顆人造衛星上播放《東方紅》這首樂曲,同時也讓全世界都聽一聽我們中國的聲音。
這一年年底,國防科委正式把這顆衛星命名為“東方紅一號”。
其實在衛星的整個研製過程中,有兩個要求值得一提:
一是“看得見”:
東方紅一號是一個類似球形的七十二面體,它的直徑有一米。當它在軌道上執行的時候,球體的表面會反光,再加上它自身的轉動,它就會像天上的星星一樣一閃一閃的。
東方紅一號的執行軌道距離地球最近的距離也有439公里,根據科技工作者的測算,即便是天氣、光線達到最理想的狀態時,東方紅一號反光的亮度也只相當於七等星,而我們人眼最多隻能看到六等星。
就在這個時候,一把摺疊傘給了他們極大的靈感。後來他們根據摺疊雨傘的原理,在末級火箭上加裝了一個特殊材料製成的“觀測裙”,俗稱“圍裙”。
“圍裙”在衛星的發射階段,呈現出一種摺疊包裹的狀態,可是當衛星進入軌道之後,末級火箭會和衛星分離,這個時候火箭的“圍裙”就會被撐開,撐開後的“圍裙”有十幾平方米大。
當他們有了想法之後,就開始行動了,可是在找適合的材料時卻遇到了很大的困難。他們在尋找了將近一年的時間才找到一種又輕又薄的材料,這種材料在-269℃的環境下,依舊能保持著柔軟的效能。
為了確定“圍裙”能不能達到理想的狀態,他們專門進行了關於“圍裙”的試驗。
在試驗過程中,“圍裙”是一個具有良好光學反射特性的球狀體,它可以很大面積的反射太陽光,從而達到了二三等星的亮度。這樣大家就可以透過“圍裙”來知道東方紅一號的蹤跡了。
二是:“聽得見”:
為了達到這個要求,科研人員們開始了各種實驗。在實驗過程中,出現了很多的問題,不是出現了音樂混亂的問題,就是出現音樂變調的問題。後來在科研人員的反覆論證和探索下,終於解決了音樂在高、低溫度條件下變調的問題。
現在萬事俱備,就等“東方紅一號”衛星上天了。
1970年4月24日晚上9時35分,是我國第一顆人造地球衛星的發射時間。這個時候和衛星發射有關的協作單位,都在進行著最後的收尾工作。
這場試驗使用的通訊線路,全都是依靠著電線杆拉起來的明線,所以一旦被人破壞或者被老百姓不小心弄斷,那麼整個試驗系統的通訊就會被切斷。
為了防止這種情況的發生,郵電部和總參通訊部都為此做了周密的安排,他們組織了龐大的通訊網路。
這個時候在祖國的每一個地方,每一個電線杆下,都能看見一個民兵或是群眾的身影。他們在沿線上萬公里的路程上,無論白天還是晚上,他們都堅守在自己的電線杆下。
晚上8時整,發射指揮員下達了發射前“一小時準備”的口令。當大家聽到這個口令後,都有點隱隱的不安,因為當時發射場上的雲層很低,如果天氣一直這樣,就會影響到衛星的正常發射。
可是在臨近九點的時候,低沉的雲層突然之間就開始消退了,而天空也重新變得清透了起來。
隨著發射警報一次次的響起,發射場上的工作人員也在逐漸的撤離。當最後一次警報響起的時候,發射場上已經空無一人。
21時35分,當時計時數字到“0”的時候,巨大的火箭在轟鳴聲中飛上了天空。
21時48分,高音喇叭裡傳出了測控系統報告:“星箭分離,衛星入軌”,與此同時一首《東方紅》響徹了宇宙
當東方紅一號勝利升空的同時,我國認為這是一個乘勝追擊的好機會,於是我國趁熱打鐵確定了一個新的目標:發射自己的通訊衛星。
1975年,“331”衛星通訊工程正式啟動,這個時候他們開始研製東方紅二號的配套系統。
當時的東方紅二號,一下子就成為了科研人員心中最寵愛的“孩子”,它享受著全新的配套設施,同時也滿載著所有人的希望,但是它的飛天之旅卻不是一帆風順的。
在研製東風紅二號的時候,錢學森提出一定要走自主的研發之路。在距離東方紅一號發射的兩年後,我國自主研發的第一枚導彈東方紅二號就研製成功了。
1962年3月21日,第五研究院的全體人員,全都聚集在了發射場上,他們全都等待著見證火箭發射成功的時刻,這個時候一個意外忽然發生了。
就在火箭點火不到一分鐘的時間裡,火箭突然開始了劇烈的晃動,而且搖晃的幅度也越來越大。不一會兒,火箭就偏離了預先設定好的軌道,一頭栽了下去。
只聽見轟的一聲巨響,導彈就在發射架不遠的地方爆炸了,這次的爆炸直接在地上炸出了一個直徑二十多米的大坑。
在場的科研人員在見到這個場景後,紛紛低下了頭,這個承載著他們希望的東方紅二號,就這樣發射失敗了。
雖然每個人都知道失敗是成功之母,但是大家依舊遲遲地回不過神來,因為大家都是把東方紅二號當成“爭氣彈”來研發的,現在“爭氣彈”不爭氣,所有人的心裡都不是滋味。
這個時候錢學森也受到很大的壓力,各種質疑的聲音都接踵而來。這個時候聶榮臻站了出來,他不僅給了錢學森足夠的保護和信任,而且還全力地支援他繼續研究。
1964年6月,東方紅二號導彈的實驗彈已經準備就緒了,就在這個時候錢學森收到了一份報告,這個報告上說:因為天氣太熱造成了試驗彈的燃料新增不足。
錢學森知道如果燃料不充足的話,實驗彈就到達不了原來的射程。就在大家討論解決辦法的時候王永志出現了,同時他也帶來了解決方案。
王永志直接建議道:“在燃料新增不足的情況下,繼續把燃料卸出600公斤。”
在場的人在聽到王永志的話後都不以為意,導彈的射程不夠是因為能量不足,應該往裡面新增一些燃料,怎麼還可能往外卸燃料呢?
王永志見大家全都不相信他,於是就直接壯著膽子去找錢學森報告了,錢學森在聽過他的彙報後覺得很有道理,於是就照著王永志的意思去做。結果試驗的情況大大的出乎了所有人的意料。
因為導彈在卸去600公斤燃料之後,不僅連打三發全都成功,就連距離也比事先預測的遠了很多。
王永志之所以提出這個大膽的決定,是因為他已經做了一番複雜的計算。如果把燃料卸出600公斤,那就會減輕火箭的重量負載,從而提高推進力,再加上他從“冰箱原理”中得到的靈感,讓他有了向上彙報的勇氣。
王永志因為這件事,給錢學森留下了很深的印象,後來錢學森還推薦王永志成為了第二代導彈的設計師。
1986年2月1日,長征三號火箭在西昌衛星發射中心,成功將“東方紅二號”實用通訊廣播衛星送到了預定的軌道中。
從這個時候開始,我國告別了租用外國衛星看電視、聽廣播的歷史,感謝那些默默無聞的科學技術人員,是你們的用心鑽研,才讓我們有了更好的今天!