卫星 我国第一颗人造卫星“东方红一号”诞生记( 六 )
“听得见”——怎么听？
“看”的问题解决了，“听”的问题接踵而来。当时的收音机是收不到卫星发送频率的，研制团队原来提出交由中央人民广播电台来转播卫星信号。但转播的如果光是嘀嘀嗒嗒的遥测信号，非专业人员是听不明白的，宣传的意义也不能够有效到位。为此，研制团队进一步研制方案中特别设计了“东方红一号”播放《东方红》乐曲的内容。1964年11月～1965年8月，中科院地球物理研究所提出发送《东方红》乐音或电码的方案设想。卫星发射成功之后，《东方红》乐曲在太空中唱响，声响环宇，有着极大的象征意义，令全国人民和第三世界国家人民欢欣鼓舞。要做到“听得见”，科学家们不敢有丝毫懈怠放松——研制科学家说，“老百姓听的是歌，我们却还要听信号。卫星要工作24天，如果传来的信号有误差，就意味着可能出现故障。还好，我们的卫星很争气。”
要让普通收音机直接收听到“东方红一号”卫星播发的《东方红》乐音，需在卫星上安装大功率发射机，但那将使卫星重量超过1吨，这对于当时中国火箭运载能力来说是不可行的。需要通过“东方红一号”卫星天线发送，先由大型地面站接收，再通过广播电台转播的办法来实现。
卫星装配4根天线，每根长达3米，发射升空时候收拢着，上天解锁后靠卫星自旋力量甩出来，动作挺复杂的，轻了甩不开，重了又会因离心力太大而对天线结构造成不利影响。当年没有计算机动画仿真模拟，完全是靠地面试验。当时科研条件十分简陋，没有宽敞、合适的实验场地，中科院力学所有个仓库，戚发轫领导的团队决定在那儿做地面实验。做实验有危险性，天线一甩起来，万一断了会抡出去伤人。仓库里有许多质地粗糙的包装箱，戚发轫和同事们就躲进箱子里，从箱盖的缝隙中观察实验，更年轻的同事则骑到房梁上往下看。经历无数次失败，科研团队并没有气馁，在技术负责人孙家栋带领下，研制团队对天线结构作了一次次重新设计和改进，终于达到了设计要求。
一个难题解决了，新的难题又来了，地面上的电子元器件没有经过上天的考验，会不会上天后因为飞行速度和温度的异然变化而“哑”了，为此，研制人员以高稳定度的6个音源振荡器代替“音键”，用程控线路产生的节拍来控制发音，经过上百次试验，确保“东方红一号”在太空能够奏响《东方红》。那是一个无限敬仰伟大领袖的时代，又是“文革”之中的特殊政治氛围，与此相应设计人员曾打算在“东方红一号”卫星上镶满毛泽东主席的像章，让地面“感受”一下伟大领袖由宇宙向地面发出的“万丈光芒”，但后来在周恩来总理的指示下，为了减轻卫星重量，这些像章并没有一起升空。
在卫星发射上去之后，全国人民听到的《东方红》乐音都是经广播电台转播的卫星信号。如何产生《东方红》乐音，曾提出过几种方案，经权衡比较后决定，采用可靠性高、工作寿命长、功率消耗小、乐音悦耳嘹亮的电子音乐。对于如何发送《东方红》乐音，提出过5种方案，对5种方案比较后，最后经研究决定，采用电子线路产生《东方红》乐曲的复合音，并采用无触点电子开关，用一个发射机交替播送《东方红》乐曲和发送遥测信号。即只播送《东方红》乐曲（全曲共16小节）前8小节，重复播送两遍共40秒钟，间隔5秒后发送10秒钟的遥测信号，再间隔5秒，开始下一轮的交替循环。
由于处于"文化大革命"的动荡之中，播送《东方红》乐音不仅是科研任务，也当然成了责任重大的政治任务。如果卫星上天后，乐音变调跑调或者根本不响，则无疑是重大的政治问题，科研工作者有可能被抓起来坐牢。在沉重的思想负担和精神压力下，乐音装置的主要设计者刘承熙冒着政治风险，开始技术上的认真探索，解决了乐音错乱和乐音变调等一系列技术难题。《东方红》乐音最后采用电子线路产生模拟铝板琴声奏出。乐音装置的第一批正样产品是1968年上半年在重庆一家工厂生产的，由于当时生产秩序极不正常，产品中许多元件出现虚焊现象，检验没有过关。最后上天的产品是由上海科学仪器厂重新生产的。
文章插图
“长征一号”运载火箭第一次试验发射失败，日本赶在中国前面卫星发射成功
运载“东方红一号”的火箭是自主研制的“长征一号”运载火箭。我国首个固体火箭发动机研究院所——七机部第四研究院，研制条件极为艰苦。1965年，第四研究院从北京搬到内蒙古首府呼和浩特，基地建在风沙飞扬的戈壁滩上，周围是荒漠和夜晚成群的野狼，一间教室既是办公室又是宿舍。没有细粮，科研团队一日三餐是窝窝头和苞米土豆，基地只有一条临时拼凑的生产线。1966年底，研制团队开始对“长征一号”运载火箭第三级固体发动机进行攻关，“长征一号”火箭一二级使用的是成熟的液体发动机，第三级固体发动机技术当时在国内是空白。第三级火箭的任务是让运载卫星的速度超过第一宇宙速度，这是关键的加速环节。
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