开篇语

　　1970年4月24日，东方红一号卫星成功发射，中国正式开启了太空时代。东方红一号至今仍在预定轨道上奔跑着，天文爱好者们还能通过望远镜观测到它。在中国的航天史上，这无疑是一座看得见的丰碑。

　　4月24日因此被定为中国航天日。去年的4月23日，习近平总书记发出了“发展航天事业，建设航天强国”的动员令。今天，在总书记发出动员令一周年之际，在第六个中国航天日即将到来之际，广州日报推出“天问·航天科技解码公开课”系列报道，详细解码中国深空探测明星——天问一号从发射到绕、落、巡的种种技术环节，迎接中国首个火星车的降落。

　　第一期，我们邀请到中国科学院国家空间科学中心研究员，曾担任东方红一号卫星总体组副组长的潘厚任，他将为我们讲解东方红一号卫星诞生前后的故事，回顾及展望我国航天事业的蓬勃发展。

　　从东方红一号到天问一号，从绕地到探火，中国离“航天强国”的目标又近了。

　　文/广州日报全媒体记者武威

　　授课专家：潘厚任

　　中国科学院国家空间科学中心研究员，曾担任东方红一号卫星总体组副组长

　　“关键技术，必须靠自己。东方红一号100%国产，没有借助别人任何技术。”

　　1970年4月24日，我国独立自主研制的东方红一号卫星成功发射顺利升空，这是共和国成长历程中光辉的一页，也是国家记忆中亮丽的篇章之一。虽然它的电能早已耗尽，但仍在绕着地球“奔跑”，见证着伟大的中华民族一步步迈向复兴，笑迎着它的后继者——神舟、北斗、天宫、嫦娥、天问奔向更深邃的太空。

　　从“581”到“651”

　　时隔半个世纪，耄耋之年的潘厚任谈起当年参与设计东方红一号的情景，仍难掩激动。他告诉记者，1958年5月，毛泽东主席提出“我们也要搞人造卫星”。同年8月，中国科学院即成立581组，组长为钱学森，副组长是赵九章、卫一清。当时，潘厚任还只是南京大学数学天文系天文专业的大四学生，正在北京天文台筹备处实习。

　　潘厚任说：“1958年11月，正在实习的王多文和我，受北京天文台负责人肖光甲的派遣，从中关村转到581组所在地报到搞协作。我被分配到孙传礼为组长的第二研究组，他让我负责地球物理火箭和平一号太空微流星探测仪的研制。1959年8月，我毕业后，就正式分配到581组。”

　　当时因为国家的科技和经济实力相对落后，探空火箭技术不过关，加之遭遇三年自然灾害，581组的卫星研制工作不得不暂停，大家转而将精力用在探空火箭的研制上。

　　潘厚任介绍，1962年2月19日，我国成功发射了自己的探空火箭，“1964年12月，钱学森请赵九章先生到酒泉卫星发射中心去看火箭发射实验，实验很成功，赵九章就给周总理写信，说我们的人造卫星可以上马了，1965年1月，钱学森也给周总理写信，也说卫星可以重新上马了。”

　　1965年4月22日，赵九章将潘厚任从581组第五研究室调到一室卫星总体组。潘厚任介绍，当时卫星总体组原本只有何正华、胡其正和他三人，在一间小办公室工作，总体组由赵九章和钱骥直接领导、安排任务，后面几年陆续添加人手，几乎都是刚毕业的大学生。

　　到1965年底，中科院成立了由581组一室、力学所温度控制室为主组成的卫星设计院（651设计院），赵九章任院长，东方红一号正式进入研制阶段。

　　“东方红”这样响起

　　“1965年10月，中科院组织全国性的第一颗人造卫星的方案论证会，会议开了整整42天，把东方红一号的所有东西都定了。”潘厚任告诉记者， 当时他们的任务是要让东方红一号“上得去、抓得住、听得着、看得见”。

　　“上得去”，是把卫星送到预定轨道，卫星的速度一定要达到第一宇宙速度，即每秒钟要走7.9千米。“抓得住”，是卫星的直径为一米，发射到轨道上以后，通过地面观测站能够对卫星进行实时跟踪测量，可以知道卫星的运行规律，仪器都能跟踪到，数据能够收回来。“听得着”是指让卫星在太空奏响“东方红”旋律并被地面广播接收。“看得见”是指地面上用肉眼可以看得见卫星。

　　潘厚任介绍，早在1965年5月，准备“东方红一号”方案时，何正华就提出传发遥测信号时插播“东方红”乐曲的设想。这个想法得到了广泛支持。

　　而在卫星方案确定后，东方红音乐的上星工作就由老自动化所（502所）的刘承熙等人具体实施。潘厚任回忆，刘承熙很有音乐修养，曾在无锡电台表演过苏州评弹。起先，他用磁带机录制了多种乐器演奏的“东方红”以供选用，后来考虑到磁带机在太空回放可靠性差，转动部件在太空环境还要用到二硫化钼固体润滑剂等，才确定采用电子音乐方案。为使单调的电子音频更好听，他们在单音频上增加了二次谐波等技术。就这样，卫星升空后，“东方红”的旋律通过电台转播传遍全世界。

　　其他关于东方红一号的筹备工作也在紧锣密鼓的展开。潘厚任说，1968年春节一过，国家即召开501会议，正式成立空间技术研究院（新五院），由钱学森任院长、常勇任政委。651设计院和从机电设计院（508所）调入的部分科技人员组成501 部，由孙家栋任部主任。并成立了由沈振金任组长、潘厚任为副组长的东方红一号总体组，总体组成员还有彭成荣、王一方和孔祥才。

　　科技含量很不错

　　潘厚任告诉记者：“相对而言，我国东方红一号的科技含量还是不错的。首先，首发一次就圆满成功，充分反映了当时我国运载火箭已达到的水平。其次，卫星温度控制系统也是一次圆满成功，与东方红一号相比，日本的首颗卫星上天绕地第6圈时，由于温控未过关，就已无法正常工作。卫星本体的结构外形设计，使其在太空运行时， 任意姿态下的弹道截面变化小，不用星上仪器，就可由测轨数据演算运行区域的大气密度及其变化。”

　　潘厚任介绍，原东方红一号卫星方案的有效载荷含有太阳日冕软X光、地球辐射带粒子及地球磁场的测量，方案复审时，为确保首发万无一失及卫星供电时间较短等原因，3个仪器暂未安装。但卫星的正样备份星即加上了科学仪器和太阳能供电系统，在1971年3月3日作为实践一号发射入轨，在太空工作时间超过8年。

　　潘厚任说，我国头两颗卫星的成功，证明我们一开始采用多普勒跟踪测轨的决策之正确，并为卫星系列的发展奠定了可靠的基础。

　　三步走+齐步走，走出航天自强路

　　自东方红一号卫星成功发射，半个多世纪以来，我国在卫星导航、载人航天、探月探火等各项航空航天事业上都取得了长足的发展。神舟、嫦娥、北斗、天宫、天问……一个个不同应用领域的航空航天重要突破和成就，让我国不断向航天强国迈进。

　　可以说，东方红一号一直为我国航天事业照亮前路。

　　“关于载人航天，上世纪70年代时钱学森就提出，除了搞卫星，还要搞载人航天。当时叫714任务，也遴选了一批航天员，但后来因为技术不成熟，外加资金的问题，任务暂停。我们最早遴选的一批航天员一直也没上过天。一直到1992年，921任务上马，我国正式开始做载人航天，随后制定了载人航天三步走计划。后来，神舟飞船的发射，航天员安全返回，飞船与天宫空间站成功交会对接，也逐渐让三步走战略一步步实现。”

　　在导航定位卫星方面，潘厚任介绍，我国最初的卫星规划中已有方案。1983年，陈芳允先生提出“双星快速定位系统”设想，进行卫星导航和定位系统的研究。北斗系统同样是“三步走”发展战略：2000年年底，建成北斗一号系统，向中国提供服务；2012年年底，建成北斗二号系统，向亚太地区提供服务；2020年，建成北斗三号系统，向全球提供服务。2020年7月31日上午，北斗三号全球卫星导航系统正式开通，三步走的目标也得以实现。

　　探月意味着中国航天走向深空。潘厚任说，我国的探月早在1994年就有过设想，当时火箭已有能力飞到月球，科学家曾建议，要不要打一个东西到月球上去硬着陆。但当时因为“921任务”刚刚上马，考虑到投资经费的问题，这个任务没有立项。直到本世纪初，探月任务才被重新提出来。中国的探月工程同样分为“绕”“落”“回”三个阶段。第一期绕月工程是在2007年发射探月卫星嫦娥一号，对月球表面环境、地貌、地形、地质构造与物理场进行探测。第二期以软着陆的方式降落在月球上进行探测；第三期工程是月面巡视勘察与采样返回。去年，嫦娥五号成功在月球采样返回，中国成功完成了探月三步走。

　　2016年1月11日，中国正式批复首次火星探测任务，中国火星探测任务正式立项；2020年4月24日，中国行星探测任务被命名为“天问系列”，首次火星探测任务被命名为天问一号；2020年7月23日，长征五号遥四运载火箭托举着天问一号探测器，在中国文昌航天发射场点火升空。

　　目前，我国深空探测的宏伟篇章正有序展开，多项重量级任务蓄势待发。除了正在执行首次火星探测任务的天问一号，2030年前还规划有三次行星探测任务，即小行星取样返回和彗星探测、火星采样返回、木星系环绕探测和行星穿越探测。

　　其中，拟于2024年前后探测近地小行星2016HO3并取样返回，同时对主带彗星133P开展绕飞探测。首次小行星探测任务的总体策略是“多目标、多任务、多功能、多阶段”，提高任务“性价比”，获取尽可能丰富的科学探测成果。

　　“天问”正在实施火星之问，探月工程四期即将开启，嫦娥七号拟实现月球极区环境与资源勘查。面对“十四五”深空探测新征程，中国航天人正努力将中国的深空探测活动推向更深更远的星际空间。

　　致敬……

　　在东方红一号卫星的研制队伍中，走出了许多“两弹一星”元勋和两院院士，众多科学家为了祖国的航天事业挥洒汗水奉献青春，树起了中国航天事业中的人的丰碑。在这里，我们只是随机列举了其中几位……

　　赵九章：

　　搞卫星最积极的就是他

　　回忆起老领导赵九章，潘厚任说，科学院张劲夫副院长曾说过：“搞卫星赵九章最积极。”据潘厚任的了解，作为气象学家的赵九章，一开始就洞察到了卫星对天气预报有着不可替代的作用，在一次与赵先生的闲聊中，曾听他讲过一个笑话，说当时预报“明天下不下雨”的准确率是 40％，那反过来报，天气预报的不准确率不就是60％吗？

　　早在1960年，他就安排在北大的两位研究生在五室开展了气象卫星相关的一系列理论和实验工作，这为后来我国卫星气象学的起步与发展开了先河。

　　戚发轫：

　　冒着生命危险试验天线

　　东方红一号卫星研制工作中，戚发轫担任实验队的队长，但当时实在太缺乏实验条件了。卫星的4根3米长短波天线在发射时要收拢起来，上天解锁后靠卫星自旋力量甩出，力量轻了甩不开，力量重了又可能对天线结构造成不利影响。当时没有计算机仿真模拟，完全是靠地面试验。戚发轫他们甚至连块宽敞、合适的场地都难找。最终，他们找到了中科院力学所的一个库房，地方很大，就决定在那儿做地面试验。戚发轫坦言，当时做实验还是有比较高的危险性，“天线万一断了，会抡出去伤人。”但那时并没有任何专用的防护装置。做实验时，年纪大的同志只能用包装箱的盖子当盾牌，从缝隙里观察实验，年轻同事就趴在房梁上。就这样，实验在没有条件创造条件的情况下全部都完成了。  （节选自中国科技馆官网）

　　王希季：

　　碉堡改火箭动力试车台

　　为给东方红一号卫星任务积累经验，中科院启动了研制火箭的计划。探空火箭发动机试车过程中会产生有毒气体和高温火焰，甚至可能爆炸起火。因此，试车台必须有防爆、防毒和防火措施。但当时的研制条件却异常简陋。时任探空火箭总设计师的王希季坚信，条件总是可以创造出来的。他们四处寻找，终于找到了一座当年国民党部队废弃的旧碉堡。寒冬腊月，科技人员搬砖抬石，全部都当了泥瓦匠，很快利用碉堡建成了一个防爆、防毒和防火的试车台。1959年12月建成使用，在碉堡中先后进行了40多次火箭发动机的热车实验。不仅王希季自己每次试车都“猫”在碉堡里，就连前来观看的聂荣臻、钱学森等人也享受这样的“待遇”。  （节选自中国科技馆官网）

　　东方红一号卫星

　　● 直径1米

　　● 72面体

　　● 172kg

　　● 银芯电池

　　● 远地点：2046km

　　● 近地点：437km

　　● 在轨：已51年

　　4·24太空丰碑

　　2021.2.10

　　天问一号进入火星轨道

　　2020.12.17

　　嫦娥五号月球采样返回

　　2020.7.31

　　北斗三号全球卫星导航系统开通

　　2016.11.3

　　首枚长征五号成功发射

　　2016.9.15

　　太空实验室天宫二号成功发射

　　2016.8.16

　　量子科学实验卫星墨子号发射

　　2015.12.17

　　暗物质粒子探测卫星悟空成功发射

　　2008.9.27

　　翟志刚完成中国人第一次太空行走

　　2003.10.15

　　杨利伟乘神舟五号首次进入太空

　　1981.9.20

　　首次成功发射一箭三星

　　1975.11.29

　　第一颗返回式卫星成功返回

　　1970.4.24

　　东方红一号卫星成功发射

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