東方紅一號

“東方紅一號”（國際衛星識別符號: ）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第一顆人造衛星，同時也是東方紅人造衛星系列的首顆衛星。該人造衛星與中國 1964 年的第一顆原子彈、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”，代表著中國在七十年代間於國防科學技術領域的重大成就。

東方紅一號的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。該衛星的重量大於前四個國家首顆衛星重量的總和，至今仍在軌道上執行。

發展歷程

1.1 背景

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。中國導彈和火箭事業的先驅錢學森深受觸動，和竺可楨、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。隨後在 1958 年 5 月的中國共產黨第八屆中央委員會第二次會議上，時任中國共產黨中央委員會主席毛澤東發出了 “我們也要搞人造衛星” 的號召。該次會議後，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 年新中國成立 10 週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”。但由於國力過於薄弱，該衛星計劃遇到了困難。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。

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。

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，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。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。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”。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。

1.2 研製

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。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”。其中 “上得去” 主要依靠長征一號運載火箭。

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）研製了多普勒跟蹤定位系統，由星載發射機，地面多站鎖相接收機和適時資料處理等三部份組成。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。

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 秒進行遙測訊號的傳遞。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。除此之外，傳遞訊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幹膜難題。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臺，再由廣播接力傳送到普通收音機上。

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。

由於衛星研製的複雜性，當時時局又紛亂，中科院在研製過程中遇到了人手不足的情況。1967 年，錢學森將當時 38 歲的孫家棟任命為衛星專案技術總負責人，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”。

1968 年初，東方紅一號衛星的初樣研製完成。但隨後，黨中央決定對中科院實行軍管，組建新的機構，不過仍繼續完成衛星研製。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。。

1.3 發射與執行

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。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。

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。

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，執行地球一圈週期為 114 分鐘。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》。

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佈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佈了衛星發射成功的訊息：

「東方紅一號」的原定設計壽命僅為 20 天，期間各種遙測資料和計算引數被不斷地傳回地面。截至同年 5 月 14 日停止發射訊號，實際工作了 28 天，但衛星至今仍然在軌飛行。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。

設計

衛星的形狀近似於一個對稱的七十二面體，質量為，直徑約，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，至少有長；下半部分與一個裝有火箭發動機的平臺相連；底部是一個閃亮的金屬環，亮度範圍為 + 5 到 + 8。

在軌狀態

東方紅一號衛星執行在一個近地橢圓軌道上，其入軌時的軌道引數約為近地點，遠地點，傾角 68.42°，每 114.09 分鐘環繞地球一圈。東方紅一號的衛星目錄序號為 04382，國際衛星識別符號為 1970-034A。根據 Space-Track 的資料，目前（2021 年 10 月）東方紅一號的軌道引數是}}：

影響與紀念

「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、法國和日本之後第五個完全依靠自己的力量成功發射人造衛星的國家。從此，中國在空間技術領域躋身於世界先進國家行列，正式加入了「太空俱樂部」。衛星的成功發射給中華人民共和國的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。發射成功後，錢學森向中央提出中國應該發展載人航天，並提交發展中國載人航天事業的報告，得到中國共產黨中央委員會主席毛澤東親筆批示「同意」。

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週年紀念，製作了東方紅一號衛星的 1：1 模型在北京天文館展出。

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”。

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 週年。歐洲空間局局長約翰・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。