中国航天逆袭史（一）美国封锁无效，东方红一号战略意义有多大

　　近日，我国迎来第六个中国航天日，同时正式揭晓了我国首辆火星车的名称，为祝融号。祝融是中国传统文化中的火神，寓意了中国点燃星际探索的火种，也与火星相呼应。
　　祝融号可以说是中国航天一个新的起点，从祝融号开始，我们就将进入真正的星际探索阶段。而在祝融号之前，中国航天的历史可以说是一部不断挑战不可能的逆袭史，从东方红一号，到神舟载人航天任务，再到嫦娥奔月、天宫空间站、天问一号以及祝融号，中国航天经历了曲折的70年。接下来我打算用几期视频，深入挖掘中国航天这段波澜壮阔的逆袭史。今天要讲的是中国首颗人造卫星、堪称中国航天伟大起点的东方红一号。
　　上世纪50年代，恰逢冷战期间。苏联科学家突发奇想，觉得可以在太空仿制一台无线电波接收器，从而达到无地域限制全球快速通讯的目的。苏联觉得有搞头，便开始行动了。那时苏联吸收德国V2火箭的经验，制造出首款洲际弹道导弹R7。而这个导弹，就承担了如今的火箭功能，把弹头卸下装上卫星，妥妥的就是一个运载火箭了。
　　1957年10月4日，苏联成功把人类首颗卫星斯普特尼克1号送上天，并以20至40MHZ向地球发送无线电波，拉开了美苏20年太空竞赛的起点，并在上世纪60年代达到高潮，让第三世界人民吃足了瓜。
　　1961年，苏联又紧锣密鼓完成了首次太空载人计划。美国这边也不甘落后，同年便开始阿波罗计划，并于1969年将阿波罗11号送上月球，完成了人类历史上首个载人登月任务。
　　美苏航天事业搞得热火朝天，咱也不能落后啊。1958年，中共八大决议通过，我们国家要制造人造卫星，但是怎么做，几乎所有人都是一头雾水。
　　最终具有工科背景的聂荣臻元帅亲自挂帅，正式开始了代号581的工程项目，主要负责研发工作的就是我国鼎鼎大名的钱学森院士和赵九章教授。啥也不说了，先致敬！
　　581计划开始后，聂荣臻元帅带着钱学森元帅和赵九章教授一群科研人员前往苏联调研，钱学森院士协助聂荣臻元帅开始了第一枚近程导弹的仿制工作，两人围着苏联P2导弹，讨论P2和德国V2火箭的区别，钱学森表示仿制难度不大，只要苏联肯提供有关的设备和火箭样品就行。
　　德国V2火箭是全世界火箭的鼻祖，原理倒不复杂，跟窜天候差不多，就是利用推力升空。火箭的组成包括燃料室、燃烧室、喷管三部分，使用的是液体燃料，发射前需要在燃料室里面分别注入氧化剂和燃料，接着通过泵将燃料按比例送入燃烧室燃烧，燃烧过程会形成高温高压的高膨胀比的气体，最后经过火箭底部的喇叭形或者锥形管的喷管，喷射出超音速的气体，产生推力。
　　此前苏联援助了一些技术设备和技术人员，但随着两国关系交恶，援助也就停止了。但研发工作不能停，就算是摸着石头也得把这通天河给过了。在没有技术支持和储备的情况下，钱学森院士开始集思广益，协同攻关，解决相关问题。此前钱学森院士和德国V2的总设计师冯布劳恩共事过，加上吸收苏联P2的相关改进，最终研制出我国首款火箭T7M，1960年2月19日，我们自主设计、制造的探空测试火箭T7M，成功发射升天，飞行高度8km。这是中国火箭事业的起点，更是转折点。
　　1962年3月21日，无数的科研人员站在酒泉发射场等待我国第一个火箭发射，所有人翘首以盼，但天不遂人愿，伴随着一声点火的，并不是顺利升空。火箭飞向空中的瞬间失稳，发动机起火，不一会整个火箭被大火吞噬。而被吞噬的不止是火箭，还有很多科研人员的自尊心、信心，很多人当场泪崩，钱学森院士也是长叹一口气。
　　这阶段我国和苏联的关系急剧恶化，苏联在我国东北边境地区大量屯兵，意图通过军事威慑让我国屈服，而美国也一直在东南沿海搞事。这巨大的压力，更加坚定了我们研发出属于自己的大国重器的决心。
　　经过两年的沉淀和准备，1964年6月，我国自主建造的火箭终于成功发射，也为我国首款中程弹道导弹的研发工作拉开序幕。1964年我国成功试爆了首颗核弹，1966年完成首颗远程弹道核导弹东风3号试射工作，让全世界为之震惊，美苏两国因此收敛了不少。
　　国家安全没有后顾之忧，火箭技术也趋向成熟。钱学森终于有机会，研究自己最喜欢的卫星发射技术了，1968年我国空间技术研究院成立，钱学森被任命为院长，成为我国第一颗人造卫星的总指挥，并带领团队不断攻克运载火箭的技术难关，在东风3导弹的基础上设计出了长征1号运载火箭。
　　长征1号一二级采用液体发动机，第三级采用固态发动。液体发动机的液体燃料主要是剧毒的偏二甲肼，氧化剂则是强腐蚀的四氧化二氮，非常活泼需要单独储藏在183度的环境中，固态发动机的的好处是只需要提前按比例混合好燃料和氧化剂，不需要燃烧室，燃料没有腐蚀性，整体造价低，结构简单，无需准备，可以随时发射，缺点自然也明显，推力不如液体发动机。
　　运载火箭的问题解决了，那卫星能造出来吗？关注我，了解更多中国科工的真相。
　　受制于经费等原因，卫星计划一直没能正式开始。赵九章便拉着团队专心研究空间物理，为我国空间物理学的研究奠定了基础。但一直做这些研究也不是办法，心心念念的卫星不能靠空想。1964年，赵九章终于忍不住给周总理写了一封信，建议将发射卫星正式列入国家计划。
　　1965年4月，赵九章接到一个特殊的电话后，激动地抱住身边的同事，因为国家终于要搞卫星了。1965年10月，一大批国内专家来到会议室，651会议正式开始了，经过42天的会议，大家不断争论，弄得是面红耳赤，唾液横飞，每个人都迫不及待的说出自己的方案和建议，最终会议确定多个方案，包括我国首颗返回式卫星、同步轨道通信卫星，以及东方红一号，我国的第一颗人造卫星计划做成1米直径近球形的72面体，具有短波遥测、跟踪、音乐播放器等功能，同时还承担着探测电离层和大气密度的工作，并在深空播放《东方红》这首极具时代意义的歌。
　　1966年1月，中国科学院成立卫星设计院，也就是著名的651所。赵九章教授被任命为院长，研制我国第一颗人造卫星，651实施期间，国家尽力满足科研需求，但因为时代所限，科研条件十分艰苦，数据非常庞大，需要大量的计算。当时我国半导体计算机数量有限，根本不够分配，所以很多计算都是靠人工一点一点算出来的，有的人拿着半自动手摇计算器算，手摇计算器不够了，算盘也拿来用，就这样算出了整个东方红一号的实验数据，而且没用一个外国元器件，都是我们自己造的。
　　在钱学森的指挥下，1970年初我国研制成功长征1号运载火箭，还处理了火箭晃动幅值异常和火箭地面试车受到干扰的问题，并攻克火箭的连接和分离技术、末级火箭观测裙设计、卫星天线释放和展开、仪器舱罩镀金抗温技术。
　　同时钱学森要求东方红一号要上行去、抓得住、听得到、看得见，科研团队接连攻克了地面卫星观测技术、信号传送技术、热控制技术等相关技术，使东方红一号综合技术超过之前其他国家发射的首颗卫星，整个卫星重量到达173公斤，也远远超过之前四国首发卫星重量总和。
　　1970年4月24日21时35分，酒泉卫星发射场，一枚火箭缓缓冲向天际，10分钟以后，东方红一号顺利进入轨道，而那首耳熟能详的《东方红》，传到了世界各地。
　　时至今日，《东方红》依旧是一首耳熟能详的歌，特别是对老一辈人来说，这不仅仅是一首歌，更是民族记忆、民族骄傲！以前跟我爷爷那辈人聊天的时候，说到《东方红》，每个人都能哼两句，甚至能隐隐约约看到一些人眼里的泪花。
　　东方红一号让我国顺利加入太空俱乐部，成为继苏联、美国、法国、日本之后第五个能够独立制造并发射人造卫星的国家。
　　东方红一号工作27天之后停止运行，但是直到今天，东方红一号依旧在绕着地球飞行，没有坠入大气层。这是为何？关注我，了解更多中国科工的真相。
　　长征1号的推力比较大，东方红一号的飞行轨道选择的比较高，整个飞行轨道的近地点441千米、远地点2368千米、是个倾角68。44度的椭圆轨道。
　　而大气层一般划分为对流层、平流层、中间层、热层和散逸层，热层在40800km的高度之间，散逸层在800km以上。离地越远受到大气的阻力越小，散逸层除了宇宙射线的电离态，基本没有大气。
　　而东方红一号飞行轨道在热层和散逸层，只会受到很小的阻力影响，可以绕地球飞行很久，预计还能继续飞行100年以上，1970年世界发射的卫星数量也不多，基本没有安全考虑，不过现在太空垃圾泛滥，很容易损坏正常卫星，能发射卫星的国家会在卫星上会安装减速器，寿命到了以后会减速主动掉落大气层，在大气中燃烧为灰烬。
　　东方红一号没有类似的装置，不过在掉落之前，或许我们的技术就已经升级到可以对其回收了。把东方红一号收回来，放在博物馆也是个不错的选择。
　　在两弹一星中，东方红一号的威慑力或许没有原子弹、氢弹来得那么直接，但同样是一个国家最高科技水平的体现。这个曾经贫穷落后的国家，这个刚经过百年耻辱的国家，让全世界看到了不可能的奇迹。东方红一号，开创了中国航天的新纪元，但此时的美国，已经完成了载人登月任务。我们必须加紧步伐，属于中国载人航天的时代，即将到来。中国航天逆袭史第二期，神舟飞天，敬请期待。