【东方红|太空“听得到”《东方红》】
现存于航天科技集团五院五〇二所的东方红一号卫星乐音装置备份产品 。 薛英民摄/光明图片
【红色文物背后的故事】
“上得去、抓得着、看得见、听得到” ， 是我国第一颗人造地球卫星“东方红一号”的总体技术目标 。 其中 ， “听得到” ， 即播送《东方红》乐曲 ， 既是东方红一号卫星的科研任务 ， 也是政治任务——卫星上天后 ， 乐音一不能哑 ， 二不能变调 ， 而且要悦耳动听、播放可靠性高 。 经过选择 ， “听得到”这项光荣任务交由中国航天科技集团有限公司第五研究院五〇二所完成 。
这是我国自行研制的第一颗卫星 ， 包括播送乐曲在内的所有技术问题都没有任何经验可借鉴 。 经过论证 ， 科研人员认为 ， 要实现用一个发射机交替传送《东方红》乐曲和遥测信号 ， 唯一可行的方案是采用电子乐音 。 但是 ， 模仿什么乐器的声音才能够保证悦耳动听和可靠性高呢？“一开始 ， 想到的是北京火车站雄壮浑厚的钟声 ， 但是模拟这个声音会导致整个线路过于复杂 。 经过调研 ， 我们选中了铝板琴的声音 ， 用电子线路来模拟铝板琴奏出《东方红》 ， 不仅声音清晰悦耳 ， 而且线路简单 ， 可靠性高 。 ”航天科技集团五院502所东方红一号卫星遥测系统专家吕家驹回忆 。
模拟的声音确定了 ， 还要攻克两个难题：一个是“音键” ， 另一个是按节拍敲打 。 “《东方红》乐曲前八节中 ， 有六个不同的音 ， 就要用六个不同的‘键’ ， 科研人员用六个不同的高稳定度音源振荡器代替六个不同的‘键’；同时 ， 用程序来控制音源振荡器的发音和衰减 ， 并混以谐波产生和音 ， 如此产生了类似铝板琴发出的声音 。 ”吕家驹解释 。
电子线路的所有元器件、材料和仪器既要承受发射时力学环境的考验 ， 又要经受在宇宙空间特殊环境下工作的考验 。 为了保证装置在这些特殊环境中不“变调” ， 科研人员想了很多办法 ， 包括严格筛选采用的电子元器件 ， 逐一检测每个焊点 ， 确保元器件和焊点的质量和可靠性 ， 避免在电磁干扰下乐音发生错乱 。
为防止卫星上天和自旋时产生的震动对乐音装置造成影响 ， 科研人员采用了环氧树脂固封的方法 。 但是 ， 固封以后 ， 担心的问题出现了——《东方红》乐曲变调！事关重大 ， 科研团队逐点逐级检查电路 。 “一次次模拟试验后 ， 我们发现乐曲变调是环氧树脂在固化过程中造成碳膜电阻‘中毒’ ， 改变了音源振荡器振荡回路中电阻的阻值而引起 。 ”吕家驹说 。
找到了问题所在 ， 解决的办法相对容易了许多 。 科研人员特意为电阻做了蜡模具：先浇灌环氧树脂 ， 让其在固化过程中阻值充分变化 ， 直到稳定在某一阻值 ， 再将这些穿了环氧树脂外衣的碳膜电阻安装在电路板上 ， 最后经过高低温调试 ， 用环氧树脂对电路板整体固封 。 如此 ， 乐音变调的问题迎刃而解 。
按照预定计划 ， 东方红一号卫星成功发射 ， 《东方红》乐曲响彻太空 ， 传回神州大地的乐音铿锵有力、清晰悦耳 ， “听得到”的目标圆满实现 。 “最终 ， 东方红一号卫星在太空连续正常工作了28天 ， 取得大量的工程遥测数据 ， 为后来的卫星研制与设计提供了经验和依据 。 ”吕家驹说 。
（本报采访人员 张蕾 本报通讯员 王一琳）
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