東方紅一號(hào)衛(wèi)星，是中國(guó)發(fā)射的第一顆人造地球衛(wèi)星，由以錢學(xué)森為首任院長(zhǎng)的中國(guó)空間技術(shù)研究院自行研制，于1958年提出預(yù)研計(jì)劃，1965年正式開始研制，1970年4月24日21時(shí)35分在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射。該衛(wèi)星發(fā)射成功標(biāo)志著中國(guó)成為繼蘇聯(lián)、美國(guó)、法國(guó)、日本之后世界上第五個(gè)用自制火箭發(fā)射國(guó)產(chǎn)衛(wèi)星的國(guó)家。
東方紅一號(hào)衛(wèi)星重173 千克，由長(zhǎng)征一號(hào)運(yùn)載火箭送入近地點(diǎn)441千米、遠(yuǎn)地點(diǎn)2368千米、軌道傾角68.44度的橢圓軌道。它測(cè)量了衛(wèi)星工程參數(shù)和空間環(huán)境，并進(jìn)行了軌道測(cè)控和《東方紅》樂(lè)曲的播送。東方紅一號(hào)衛(wèi)星在運(yùn)行28天后（設(shè)計(jì)壽命為20天），于1970年5月14日停止發(fā)射信號(hào)，結(jié)束了其工作壽命。不過(guò)，衛(wèi)星的軌道壽命并沒(méi)有結(jié)束，截至2024年，東方紅一號(hào)衛(wèi)星仍在空間軌道上運(yùn)行。
由于東方紅一號(hào)衛(wèi)星的近地點(diǎn)高度較高，到2009年2月，東方紅一號(hào)還運(yùn)行在近地點(diǎn)439千米、遠(yuǎn)地點(diǎn)2384千米的軌道上。
發(fā)展沿革
歷史背景
“581”任務(wù)時(shí)期
1957年10月4日，蘇聯(lián)成功發(fā)射世界首顆人造衛(wèi)星。緊隨其后，美國(guó)于1958年1月31日將“探險(xiǎn)者一號(hào)”衛(wèi)星送上太空。
在人類開啟探索太空的征程之時(shí)，全球爭(zhēng)奪的焦點(diǎn)也由陸地轉(zhuǎn)向了太空。中國(guó)政府對(duì)此十分重視。中央分管科學(xué)技術(shù)的聶榮臻副總理告知時(shí)任中國(guó)科學(xué)院副院長(zhǎng)張勁夫，要中科院密切注意有關(guān)情況。
1958年初，竺可楨、錢學(xué)森、趙九章聯(lián)名向中央上書，建議開展中國(guó)的人造衛(wèi)星研究。
1958年5月17日，毛澤東主席在黨的八大二次會(huì)議上鄭重宣布：“蘇聯(lián)和美國(guó)把人造衛(wèi)星拋上了天，我們也要搞人造衛(wèi)星”????。
1958年7月-8月間，中國(guó)科學(xué)院成立“581組”，組織協(xié)調(diào)衛(wèi)星和火箭探測(cè)任務(wù)，組長(zhǎng)錢學(xué)森，副組長(zhǎng)趙九章、衛(wèi)一清。同時(shí)，中央政治局撥專款支持中科院研制衛(wèi)星，代號(hào)“581”任務(wù)。
1958年10月，中國(guó)科學(xué)院派出以趙九章為團(tuán)長(zhǎng)的高空大氣物理代表團(tuán)，對(duì)蘇聯(lián)進(jìn)行了70天的考察。代表團(tuán)回國(guó)后，認(rèn)為發(fā)射人造地球衛(wèi)星是綜合性強(qiáng)的大工程，技術(shù)十分復(fù)雜，中國(guó)當(dāng)時(shí)并不具備發(fā)射衛(wèi)星的條件。趙九章等在總結(jié)報(bào)告中提出建議推遲人造衛(wèi)星研制工作，把力量轉(zhuǎn)移到探空火箭上來(lái)。
1959年1月21日，中國(guó)科學(xué)院黨組傳達(dá)鄧小平指示：衛(wèi)星明后年不放，與國(guó)力不相稱。衛(wèi)星還要搞，但是要推后一點(diǎn)。據(jù)此，“581”任務(wù)部署調(diào)整，提出“以探空火箭練兵，高空物理探測(cè)打基礎(chǔ)，不斷探索衛(wèi)星發(fā)展方向，籌建空間環(huán)境模擬實(shí)驗(yàn)室，研究地面跟蹤接收設(shè)備”的具體方針
計(jì)劃批準(zhǔn)
1965年7月，在周恩來(lái)總理主持的中央專委會(huì)議上原則批準(zhǔn)了中國(guó)科學(xué)院《關(guān)于發(fā)展中國(guó)人造衛(wèi)星工作規(guī)劃方案建議》，確定將人造衛(wèi)星研制列為國(guó)家尖端技術(shù)發(fā)展的一項(xiàng)重大任務(wù)，還確定整個(gè)衛(wèi)星工程由國(guó)防科委負(fù)責(zé)組織協(xié)調(diào)，衛(wèi)星本體和地面檢測(cè)系統(tǒng)由中國(guó)科學(xué)院負(fù)責(zé)，運(yùn)載火箭由七機(jī)部負(fù)責(zé)，衛(wèi)星發(fā)射場(chǎng)由國(guó)防科委試驗(yàn)基地負(fù)責(zé)建設(shè)。因?yàn)槭?965年1月份正式提出建議（即錢學(xué)森的建議時(shí)間），國(guó)家就將人造衛(wèi)星工程的代號(hào)定名為“651”任務(wù)。這樣，中國(guó)的人造地球衛(wèi)星事業(yè)從多年的學(xué)術(shù)和技術(shù)準(zhǔn)備，轉(zhuǎn)入有計(jì)劃、有步驟地開展工程研制的時(shí)期。
研發(fā)進(jìn)程
1965年-1968年為“651”任務(wù)時(shí)期。
1964年，中國(guó)經(jīng)濟(jì)形勢(shì)開始好轉(zhuǎn)，東風(fēng)2號(hào)中近程導(dǎo)彈發(fā)射成功，標(biāo)志著中國(guó)基本上具備了發(fā)射人造地球衛(wèi)星的能力。
1964年12月27日，三屆人大會(huì)議期間，趙九章致信周恩來(lái)總理，提交開展衛(wèi)星研制工作的建議。
1965年1月8日，錢學(xué)森也寫信給國(guó)防科委主任聶榮臻，認(rèn)為已有條件考慮衛(wèi)星研制問(wèn)題。1965年1季度，周恩來(lái)批示科學(xué)院提出具體方案（“651”后來(lái)被定為衛(wèi)星任務(wù)代號(hào)）??。1965年5月，中央專委決定中國(guó)科學(xué)院負(fù)責(zé)衛(wèi)星工程總體設(shè)計(jì)和技術(shù)抓總。1965年7月1日，中科院受國(guó)防科委委托向中央專委呈報(bào)《關(guān)于發(fā)展中國(guó)人造衛(wèi)星工作的規(guī)劃方案建議》，就發(fā)射人造衛(wèi)星的主要目的、十年奮斗目標(biāo)和發(fā)展步驟、中國(guó)第一顆人造衛(wèi)星可供選擇的3個(gè)方案、衛(wèi)星軌道選擇和地面觀測(cè)網(wǎng)的建立、重要建議和措施等5個(gè)問(wèn)題作了論述。《建議》同時(shí)明確了任務(wù)分工：衛(wèi)星工程總體及衛(wèi)星總體由中科院負(fù)責(zé)；運(yùn)載火箭由七機(jī)部八院負(fù)責(zé)（1967年改為由一院負(fù)責(zé)）；地面觀測(cè)、跟蹤、遙控系統(tǒng)以四機(jī)部為主、中科院配合。1965年8月2日，中央專委批準(zhǔn)該規(guī)劃方案，衛(wèi)星研制正式立項(xiàng)，確定由國(guó)防科委負(fù)責(zé)組織協(xié)調(diào)，同意在中國(guó)科學(xué)院內(nèi)設(shè)立一個(gè)衛(wèi)星設(shè)計(jì)院（代號(hào)“651”設(shè)計(jì)院），原“581”任務(wù)改為“651”任務(wù)。中科院決定成立三個(gè)組織：衛(wèi)星工程任務(wù)領(lǐng)導(dǎo)小組，組長(zhǎng)谷羽、副組長(zhǎng)楊剛毅、趙九章；成立衛(wèi)星總體設(shè)計(jì)組，組長(zhǎng)趙九章，副組長(zhǎng)郭永懷、王大珩；成立衛(wèi)星工程任務(wù)辦公室，主任陸綬觀。
1965年10月20日至11月30日，中國(guó)科學(xué)院主持召開了中國(guó)第一顆人造地球衛(wèi)星的方案論證會(huì)（代號(hào)“651”會(huì)議）。參加會(huì)議的有國(guó)防科委、國(guó)防工辦、國(guó)家科委、有關(guān)軍兵種、有關(guān)工業(yè)部、發(fā)射試驗(yàn)基地、軍事醫(yī)學(xué)科學(xué)院和中國(guó)科學(xué)院所屬單位的代表120名。中科院代表報(bào)告了中國(guó)第一顆人造衛(wèi)星的總體方案、衛(wèi)星本體方案設(shè)計(jì)提綱。七機(jī)部代表報(bào)告了運(yùn)載工具方案設(shè)想。根據(jù)四機(jī)部的建議，由中國(guó)科學(xué)院代表報(bào)告了地面系統(tǒng)方案設(shè)想。
1966年1月25日正式成立了中國(guó)科學(xué)院衛(wèi)星設(shè)計(jì)院，任命趙九章為院長(zhǎng)，楊剛毅為黨委書記。中國(guó)科學(xué)院衛(wèi)星設(shè)計(jì)院代號(hào)“651設(shè)計(jì)院”，公開名稱“科學(xué)儀器設(shè)計(jì)院”，趙九章負(fù)責(zé)東方紅一號(hào)衛(wèi)星總體方案設(shè)計(jì)等工作。
1967年12月，國(guó)防科委召開第一顆人造衛(wèi)星研制工作會(huì)議，審定了總體方案和各分系統(tǒng)方案，正式命名中國(guó)第一顆人造衛(wèi)星為東方紅一號(hào)。
1968年1月，國(guó)家正式批準(zhǔn)了東方紅一號(hào)人造地球衛(wèi)星的研制任務(wù)書
發(fā)射成功
1970年4月1日，裝載著2顆東方紅一號(hào)衛(wèi)星和1枚長(zhǎng)征一號(hào)運(yùn)載火箭的專列抵達(dá)中國(guó)酒泉衛(wèi)星發(fā)射場(chǎng)。4月2日下午，周恩來(lái)在人民大會(huì)堂聽取即將發(fā)射的中國(guó)第一顆人造衛(wèi)星及其運(yùn)載火箭情況的匯報(bào)。4月24日凌晨，毛澤東主席批準(zhǔn)實(shí)施發(fā)射。
1970年4月24日21時(shí)35分，中國(guó)第一顆人造地球衛(wèi)星東方紅一號(hào)在長(zhǎng)征一號(hào)運(yùn)載火箭從酒泉市衛(wèi)星發(fā)射場(chǎng)發(fā)射，21時(shí)48分進(jìn)入預(yù)定軌道。
遨游太空
因?yàn)?a href="/hebeideji/5833425920021191374.html">化學(xué)電池壽命有限，所以東方紅一號(hào)設(shè)計(jì)的工作壽命只有20天，但它實(shí)際在太空中工作了28天，至同年5月14日停止發(fā)射信號(hào)，與地面失去了聯(lián)系。在運(yùn)行期間，衛(wèi)星把遙測(cè)參數(shù)和各種太空探測(cè)資料傳回地面。
由于東方紅一號(hào)衛(wèi)星的近地點(diǎn)高度較高，因此東方紅一號(hào)衛(wèi)星至今仍在軌道上。觀測(cè)表明，到2009年2月，東方紅一號(hào)還運(yùn)行在近地點(diǎn)430千米、遠(yuǎn)地點(diǎn)2075千米的軌道上。
調(diào)整時(shí)期
1968年-1970年為人造衛(wèi)星抓總工作體制的大調(diào)整時(shí)期。
1967年10月25日，毛澤東批準(zhǔn)聶榮臻關(guān)于國(guó)防科委體制調(diào)整、改組方案的報(bào)告。
1968年2月，為避免“文化大革命”對(duì)衛(wèi)星研制的沖擊，中科院東方紅一號(hào)研制隊(duì)伍5000多人、試驗(yàn)基地、科研設(shè)施、工廠，以及研制任務(wù)本身，全部移交國(guó)防科委新成立的第五研究院，首任院長(zhǎng)錢學(xué)森向聶榮臻推薦孫家棟擔(dān)任衛(wèi)星技術(shù)總負(fù)責(zé)人，繼續(xù)完成正樣星研制。
1970年1月30日，供預(yù)期飛行試驗(yàn)用的兩級(jí)火箭發(fā)射成功，表明中國(guó)已具備發(fā)射衛(wèi)星的能力
技術(shù)特點(diǎn)
觀測(cè)裙
東方紅一號(hào)衛(wèi)星直徑只有1米，為了使地面“看得見”，技術(shù)人員把衛(wèi)星外形設(shè)計(jì)成由72面體組成的一個(gè)球體，目的之一是使衛(wèi)星在軌運(yùn)行時(shí)能閃光，因?yàn)樵撔l(wèi)星是采用自旋穩(wěn)定方式穩(wěn)定，所以當(dāng)它轉(zhuǎn)起來(lái)以后，由于角度不同，就會(huì)產(chǎn)生一閃一閃的效果，這樣在地面就比較容易觀測(cè)。但研究表明，由于衛(wèi)星太小，即使這樣，在天氣不好時(shí)仍看不見衛(wèi)星，因?yàn)閷?shí)際上衛(wèi)星本體的亮度只有六等星左右。所以，技術(shù)人員集思廣益又想出一個(gè)新辦法：把第3級(jí)固體火箭的“外衣”由錐形的“裙”變成球狀的“體”，通過(guò)第3級(jí)固體火箭的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和觀察體結(jié)構(gòu)自身的伸展運(yùn)動(dòng)，最終成為4米直徑的球臺(tái)。換句話說(shuō)就是，為了在地球上用肉眼看見衛(wèi)星，在末級(jí)火箭上加上“觀測(cè)裙”，使末級(jí)火箭的亮度提高為2—3等星，從而便于人們觀看。
具體做法
做一個(gè)布的大氣球（或叫“圍裙”）把第3級(jí)火箭包上，發(fā)射的時(shí)候先不把它放開，等上天以后再吹大，讓它能撐開漲到3米或者更大一點(diǎn)；同時(shí)，這個(gè)布?xì)馇蛲忸^也鍍上鋁，大面積反射太陽(yáng)光，那樣的話視覺(jué)效果就比1米大得多，大大提高了觀測(cè)亮度，因而就能看見了。不過(guò)用肉眼看到的是氣球，或稱帶著“圍裙”的末級(jí)火箭，而不是衛(wèi)星本身。氣球起引導(dǎo)作用，看見氣球之后，由于第3級(jí)火箭是跟衛(wèi)星一塊入軌的，與衛(wèi)星一前一后，速度軌道差不多，前后距離并不遠(yuǎn)，所以在其附近很容易就找到東方紅一號(hào)衛(wèi)星了。在東方紅一號(hào)上天后，遵照周恩來(lái)總理的要求，中國(guó)對(duì)東方紅一號(hào)衛(wèi)星飛經(jīng)各國(guó)首都上空的時(shí)間進(jìn)行了預(yù)報(bào)，以便各國(guó)觀測(cè)，因而在當(dāng)時(shí)引起許多國(guó)家的強(qiáng)烈反響。
設(shè)計(jì)技術(shù)
東方紅一號(hào)衛(wèi)星的上天，使中國(guó)成為繼蘇聯(lián)、美國(guó)、法國(guó)和日本之后，第5個(gè)完全依靠自己的力量成功發(fā)射衛(wèi)星的國(guó)家。該星不僅全部達(dá)到了設(shè)計(jì)要求，而且質(zhì)量比前4個(gè)國(guó)家發(fā)射的第1顆衛(wèi)星質(zhì)量總和還要超出29.8千克（美國(guó)的第1顆衛(wèi)星只有8.2千克）。同時(shí)，在衛(wèi)星的跟蹤手段、信號(hào)傳輸形式和星上溫控系統(tǒng)等技術(shù)領(lǐng)域，也都超過(guò)了上述國(guó)家第1顆衛(wèi)星的水平。由于能源系統(tǒng)的保證，東方紅一號(hào)衛(wèi)星上的各種科學(xué)儀器實(shí)際工作時(shí)間遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了設(shè)計(jì)額定要求，取得了大量的工程遙測(cè)參數(shù)，為后來(lái)的衛(wèi)星設(shè)計(jì)和研制工作提供了重要依據(jù)。
設(shè)計(jì)外形
該衛(wèi)星外形為近擬球體的72面體，直徑約1米，質(zhì)量為173千克，采用自旋姿態(tài)穩(wěn)定方式，轉(zhuǎn)速為120轉(zhuǎn)/分，利用太陽(yáng)角計(jì)和紅外地平儀測(cè)定姿態(tài)。
東方紅一號(hào)采用近擬球體的72面體設(shè)計(jì)外形主要有以下考慮：
一是可使衛(wèi)星有較大的結(jié)構(gòu)利用空間；二是在平面上粘貼太陽(yáng)電池片比在曲面上粘貼更方便可靠；三是由于衛(wèi)星采用自旋穩(wěn)定方式，即衛(wèi)星自旋軸相對(duì)于太陽(yáng)的取向是不斷變化的，在72面球體上粘貼太陽(yáng)電池片可便于太陽(yáng)電池片在不同徑向的面上適當(dāng)?shù)鼐鶆虿荚O(shè)，使任何時(shí)刻太陽(yáng)電池的總輸出變化很小，這對(duì)整星能源系統(tǒng)的設(shè)計(jì)很有利（雖然后來(lái)因衛(wèi)星任務(wù)和技術(shù)方案有所變化，東方紅一號(hào)上最終未粘貼太陽(yáng)電池片，而采用所攜帶的銀鋅電池供電，但結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)未改動(dòng)。另外，在與東方紅一號(hào)相同外形的中國(guó)第2顆人造衛(wèi)星——實(shí)踐一號(hào)衛(wèi)星上成功地使用了這一設(shè)計(jì)方案，壽命超過(guò)8年）；四是采用球形設(shè)計(jì)，可使衛(wèi)星飛行時(shí)的彈道截面基本不變，所以不用在星上安裝探測(cè)儀器，就能用衛(wèi)星的測(cè)軌跟蹤數(shù)據(jù)反演推算衛(wèi)星飛經(jīng)高度的大氣密度值及其變化，從而多得到一些科學(xué)數(shù)據(jù)。
樂(lè)音播放
對(duì)于如何產(chǎn)生《東方紅》樂(lè)音，曾提出過(guò)幾種方案，經(jīng)比較決定，采用可靠性高、工作壽命長(zhǎng)、消耗功率小、樂(lè)音悅耳嘹亮的電子音樂(lè)。對(duì)于如何發(fā)送《東方紅》樂(lè)音，也曾提出過(guò)3種方案，最后經(jīng)研究決定，采用1臺(tái)發(fā)射機(jī)交替發(fā)送《東方紅》樂(lè)音。
不過(guò)，要讓普通收音機(jī)直接收聽到東方紅一號(hào)衛(wèi)星播發(fā)的《東方紅》樂(lè)音，需在衛(wèi)星上安裝大功率發(fā)射機(jī)，但那將使衛(wèi)星的重量超過(guò)1噸，這對(duì)于當(dāng)時(shí)中國(guó)火箭的運(yùn)載能力來(lái)說(shuō)是不可行的。為此，采用先由大型地面站接收，再通過(guò)廣播電臺(tái)轉(zhuǎn)播的辦法來(lái)實(shí)現(xiàn)。所以，在衛(wèi)星發(fā)射上去后，全國(guó)人民聽到的《東方紅》樂(lè)音都是經(jīng)廣播電臺(tái)轉(zhuǎn)播的衛(wèi)星信號(hào)。設(shè)計(jì)人員曾打算在東方紅一號(hào)衛(wèi)星上鑲滿毛澤東像章，但后來(lái)在周恩來(lái)總理的指示下，為了減輕衛(wèi)星質(zhì)量這些像章沒(méi)有一起升空。
由于當(dāng)時(shí)正處于“文化大革命”的動(dòng)亂中，播送《東方紅》樂(lè)音不僅是科研任務(wù)，也成了責(zé)任重大的政治任務(wù)。如果衛(wèi)星上天后，樂(lè)音變調(diào)或不響，則無(wú)疑是重大的政治問(wèn)題，研制者有可能被抓起來(lái)坐牢。在沉重的思想負(fù)擔(dān)和精神壓力下，衛(wèi)星總體組組長(zhǎng)何正華和樂(lè)音裝置的主要設(shè)計(jì)者劉承熙冒著政治風(fēng)險(xiǎn)，開始了他們技術(shù)上的探索，解決了樂(lè)音錯(cuò)亂和樂(lè)音變調(diào)等一系列問(wèn)題。《東方紅》樂(lè)音最后采用電子線路產(chǎn)生模擬鋁板琴聲奏出。樂(lè)音裝置的第一批正樣產(chǎn)品是1968年上半年在重慶一家工廠生產(chǎn)的，由于當(dāng)時(shí)生產(chǎn)秩序極不正常，產(chǎn)品中許多元件出現(xiàn)虛焊現(xiàn)象。最后上天的產(chǎn)品是由上海科學(xué)儀器廠重新生產(chǎn)的。
為了滿足東方紅一號(hào)衛(wèi)星研制要求，技術(shù)人員依靠自己的力量采用了鉚接、陽(yáng)極化電拋光、光亮鋁件大面積鍍金、鋁件熱處理等多項(xiàng)新工藝，并進(jìn)行了不少刀具設(shè)備的革新，為完成東方紅一號(hào)衛(wèi)星任務(wù)提供了物資保證。
例如，在進(jìn)行衛(wèi)星蒙皮陽(yáng)極化電拋光工序時(shí)，沒(méi)有房子就在露天下進(jìn)行；沒(méi)有容器就鑄造了三個(gè)大鋁槽，在雪地里挖個(gè)坑，把鋁槽架在上面用木柴燒。就是在這樣的條件下，開展了陽(yáng)極化電拋光試驗(yàn)。經(jīng)過(guò)了兩個(gè)月時(shí)間、上百次試驗(yàn)，終于使蒙皮的輻射率和吸收率達(dá)到了規(guī)定的技術(shù)指標(biāo)。
基本數(shù)據(jù)
設(shè)備系統(tǒng)
東方紅一號(hào)的具體任務(wù)是測(cè)量衛(wèi)星本身的工作參數(shù)；探測(cè)空間環(huán)境參數(shù)；為中國(guó)奠定衛(wèi)星軌道測(cè)量和無(wú)線電遙測(cè)技術(shù)基礎(chǔ)。為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)和達(dá)到這些要求，經(jīng)專家們多次論證，最后確定東方紅一號(hào)由結(jié)構(gòu)、溫控、能源、《東方紅》樂(lè)音裝置和短波遙測(cè)、跟蹤、天線、姿態(tài)測(cè)量7個(gè)分系統(tǒng)組成。
衛(wèi)星上的儀器艙裝有電源、測(cè)軌用的雷達(dá)應(yīng)答機(jī)、雷達(dá)信標(biāo)機(jī)、遙測(cè)裝置、電子樂(lè)音發(fā)聲器和發(fā)射機(jī)、科學(xué)試驗(yàn)儀器等。
衛(wèi)星數(shù)據(jù)
飛行參數(shù)
設(shè)計(jì)參數(shù)
系統(tǒng)組成
總體設(shè)計(jì)
東方紅一號(hào)衛(wèi)星由結(jié)構(gòu)、溫控、能源、《東方紅》音樂(lè)裝置和短波遙測(cè)、跟蹤、天線等分系統(tǒng)及姿態(tài)測(cè)量部件等組成，主要任務(wù)是進(jìn)行衛(wèi)星技術(shù)試驗(yàn)、探測(cè)電離層和大氣層密度。
1965年8月2日中央專委正式批準(zhǔn)東方紅一號(hào)衛(wèi)星研制立項(xiàng)，同時(shí)提出衛(wèi)星總體技術(shù)方案括為“上得去、抓得住、聽得見、看得見”??。
為保證東方紅一號(hào)衛(wèi)星能夠進(jìn)入預(yù)定軌道，中國(guó)在長(zhǎng)征一號(hào)火箭的第三級(jí)上試制安裝了新研制的固體火箭。固體發(fā)動(dòng)機(jī)有力一推使東方紅一號(hào)衛(wèi)星按照方案設(shè)計(jì)進(jìn)人軌道，中國(guó)固體火箭從研制啟動(dòng)到發(fā)射成功，只用了3年時(shí)間。
“抓得住”是指衛(wèi)星發(fā)射后的跟蹤測(cè)量。測(cè)量方式以無(wú)線電觀測(cè)為主，光學(xué)觀測(cè)為輔。當(dāng)時(shí)可供選擇的無(wú)線電設(shè)備有單脈沖雷達(dá)、比相干涉儀、多普勒測(cè)速儀。用前兩種設(shè)備測(cè)軌方法比較成熟，但造價(jià)昂貴，對(duì)地面建站要求高；多普勒測(cè)速儀造價(jià)低廉，但對(duì)跟蹤精度和計(jì)算方法無(wú)把握。為了摸清情況，中國(guó)科學(xué)院專門組織專家進(jìn)行了模擬計(jì)算，最終采用了測(cè)控專家陳芳允提出的跟蹤測(cè)軌方案。
給人造衛(wèi)星加“圍裙”
“看得見”即在地球上的觀測(cè)人群能用肉眼看見衛(wèi)星。東方紅一號(hào)衛(wèi)星直徑只有1米，為了使地面“看得見”，技術(shù)人員把衛(wèi)星外形設(shè)計(jì)成由72面體組成的一個(gè)球體，是使衛(wèi)星在軌運(yùn)行時(shí)能閃光，因?yàn)樵撔l(wèi)星是采用自旋穩(wěn)定方式穩(wěn)定，所以當(dāng)它轉(zhuǎn)起來(lái)以后，由于角度不同，就會(huì)產(chǎn)生一閃一閃的效果，這樣在地面就比較容易觀測(cè)。
但由于衛(wèi)星太小，在天氣不好時(shí)仍看不見衛(wèi)星，因?yàn)閷?shí)際上衛(wèi)星本體的亮度只有六等星左右。所以火箭設(shè)計(jì)人員又在第三級(jí)火箭上加上“觀測(cè)裙”，可使末級(jí)火箭的亮度提高，便于人們觀看。在東方紅一號(hào)上天后，遵照周恩來(lái)總理的要求，中國(guó)對(duì)東方紅一號(hào)衛(wèi)星飛經(jīng)各國(guó)首都上空的時(shí)間進(jìn)行了預(yù)報(bào)，以便各國(guó)觀測(cè)，在當(dāng)時(shí)引起許多國(guó)家的強(qiáng)烈反響。
“聽得到”即讓中國(guó)和全世界都能用一般的收音機(jī)收聽中國(guó)第一顆衛(wèi)星發(fā)送的聲音。《東方紅》樂(lè)音的接收、轉(zhuǎn)播系統(tǒng)，是中國(guó)第一顆衛(wèi)星獨(dú)有的系統(tǒng)。衛(wèi)星播發(fā)的《東方紅》樂(lè)音，是采用電子線路產(chǎn)生模擬鋁板琴聲奏出。樂(lè)音裝置的最后上天的產(chǎn)品是由上海科學(xué)儀器廠重新生產(chǎn)的。發(fā)送《東方紅》樂(lè)音采用1臺(tái)發(fā)射機(jī)交替發(fā)送。由衛(wèi)星播發(fā)，然后采用大型地面站接收，再通過(guò)廣播電臺(tái)轉(zhuǎn)播實(shí)現(xiàn)。
結(jié)構(gòu)布局
東方紅一號(hào)衛(wèi)星外形為近擬球體的72面體，直徑約1米，質(zhì)量為173千克，采用自旋姿態(tài)穩(wěn)定方式，轉(zhuǎn)速為120轉(zhuǎn)/分，利用太陽(yáng)角計(jì)和紅外地平儀測(cè)定姿態(tài)。
東方紅一號(hào)儀器艙為圓柱形，安裝在衛(wèi)星中部。在艙罩與底盤的連接部位裝有密封圈，以保證儀器艙的密封。儀器艙底座是衛(wèi)星的主要承力結(jié)構(gòu)件，也是衛(wèi)星與運(yùn)載火箭連接的重要部件。它既承受衛(wèi)星自身的重量，在發(fā)射過(guò)程中，又要承受運(yùn)載火箭的推力。根據(jù)“651”任務(wù)總的安排，由中科院化學(xué)所負(fù)責(zé)衛(wèi)星儀器艙底座和衛(wèi)星用密封圈的研制。儀器艙底座，采用了當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)、國(guó)外都屬先進(jìn)的復(fù)合材料制造。由于底座結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜，制造上有一定難度。該底座經(jīng)東方紅一號(hào)衛(wèi)星使用，承受了衛(wèi)星的主要載荷，且經(jīng)歷超重、噪聲、空間輻照等嚴(yán)酷的環(huán)境，圓滿地完成了任務(wù)。在第二顆衛(wèi)星“實(shí)踐一號(hào)衛(wèi)星”上，也使用該底座，承載重量有增加，底座仍完成了承載任務(wù)。
溫度環(huán)控
東方紅一號(hào)衛(wèi)星在軌運(yùn)行時(shí)，為保證衛(wèi)星儀器艙內(nèi)正常工作的溫度環(huán)境，1965年，中科院有機(jī)所和硅酸鹽所分別負(fù)責(zé)研制有機(jī)溫控涂層和無(wú)機(jī)化合物溫控涂層。有機(jī)所為東方紅一號(hào)衛(wèi)星研制成一種高輻射有機(jī)溫控涂層，涂于衛(wèi)星殼體的內(nèi)表面，以起絕熱作用；硅酸鹽所為東方紅一號(hào)衛(wèi)星研制成用于衛(wèi)星外蒙皮的無(wú)機(jī)溫控涂層，采用電化學(xué)陽(yáng)極氧化方案。
運(yùn)行歷程
東方紅一號(hào)衛(wèi)星在先后完成空間模擬實(shí)驗(yàn)和地面測(cè)控跟蹤系統(tǒng)之后，裝載衛(wèi)星和火箭的專列于1970年4月1日秘密抵達(dá)位于酒泉市的衛(wèi)星發(fā)射基地。
1970年4月17日，“長(zhǎng)征一號(hào)”運(yùn)載火箭和東方紅一號(hào)衛(wèi)星順利進(jìn)入2號(hào)發(fā)射陣地。4月18日，火箭與衛(wèi)星開始垂直測(cè)試；19日，各分系統(tǒng)測(cè)試，一切準(zhǔn)備就緒。
1970年4月24日21時(shí)35分，東方紅一號(hào)衛(wèi)星由“長(zhǎng)征一號(hào)”運(yùn)載火箭從酒泉衛(wèi)星發(fā)射場(chǎng)發(fā)射升空，10分鐘后，衛(wèi)星順利進(jìn)入軌道。《東方紅》的樂(lè)曲從太空傳到了世界各地，中國(guó)成為世界上第五個(gè)獨(dú)立研制并發(fā)射人造衛(wèi)星的國(guó)家。
東方紅一號(hào)衛(wèi)星的主要任務(wù)是進(jìn)行衛(wèi)星技術(shù)試驗(yàn)、探測(cè)電離層和大氣層密度。由于電池壽命有限，衛(wèi)星工作28天（設(shè)計(jì)壽命20天）。在此期間，衛(wèi)星把遙測(cè)參數(shù)和各種太空探測(cè)資料傳回地面。
1970年5月14日，東方紅一號(hào)衛(wèi)星停止發(fā)射信號(hào)；但衛(wèi)星的軌道壽命并沒(méi)有結(jié)束，東方紅一號(hào)衛(wèi)星仍在太空運(yùn)行。
總體設(shè)計(jì)
東方紅一號(hào)衛(wèi)星由結(jié)構(gòu)、溫控、能源、《東方紅》音樂(lè)裝置和短波遙測(cè)、跟蹤、天線等分系統(tǒng)及姿態(tài)測(cè)量部件等組成，主要任務(wù)是進(jìn)行衛(wèi)星技術(shù)試驗(yàn)、探測(cè)電離層和大氣層密度。
1965年8月2日中央專委正式批準(zhǔn)東方紅一號(hào)衛(wèi)星研制立項(xiàng)，同時(shí)提出衛(wèi)星總體技術(shù)方案括為“上得去、抓得住、聽得見、看得見”??。
為保證東方紅一號(hào)衛(wèi)星能夠進(jìn)入預(yù)定軌道，中國(guó)在長(zhǎng)征一號(hào)火箭的第三級(jí)上試制安裝了新研制的固體火箭。固體發(fā)動(dòng)機(jī)有力一推使東方紅一號(hào)衛(wèi)星按照方案設(shè)計(jì)進(jìn)人軌道，中國(guó)固體火箭從研制啟動(dòng)到發(fā)射成功，只用了3年時(shí)間。
“抓得住”是指衛(wèi)星發(fā)射后的跟蹤測(cè)量。測(cè)量方式以無(wú)線電觀測(cè)為主，光學(xué)觀測(cè)為輔。當(dāng)時(shí)可供選擇的無(wú)線電設(shè)備有單脈沖雷達(dá)、比相干涉儀、多普勒測(cè)速儀。用前兩種設(shè)備測(cè)軌方法比較成熟，但造價(jià)昂貴，對(duì)地面建站要求高；多普勒測(cè)速儀造價(jià)低廉，但對(duì)跟蹤精度和計(jì)算方法無(wú)把握。為了摸清情況，中國(guó)科學(xué)院專門組織專家進(jìn)行了模擬計(jì)算，最終采用了測(cè)控專家陳芳允提出的跟蹤測(cè)軌方案。
“看得見”即在地球上的觀測(cè)人群能用肉眼看見衛(wèi)星。東方紅一號(hào)衛(wèi)星直徑只有1米，為了使地面“看得見”，技術(shù)人員把衛(wèi)星外形設(shè)計(jì)成由72面體組成的一個(gè)球體，是使衛(wèi)星在軌運(yùn)行時(shí)能閃光，因?yàn)樵撔l(wèi)星是采用自旋穩(wěn)定方式穩(wěn)定，所以當(dāng)它轉(zhuǎn)起來(lái)以后，由于角度不同，就會(huì)產(chǎn)生一閃一閃的效果，這樣在地面就比較容易觀測(cè)。
但由于衛(wèi)星太小，在天氣不好時(shí)仍看不見衛(wèi)星，因?yàn)閷?shí)際上衛(wèi)星本體的亮度只有六等星左右。所以火箭設(shè)計(jì)人員又在第三級(jí)火箭上加上“觀測(cè)裙”，可使末級(jí)火箭的亮度提高，便于人們觀看。在東方紅一號(hào)上天后，遵照周恩來(lái)總理的要求，中國(guó)對(duì)東方紅一號(hào)衛(wèi)星飛經(jīng)各國(guó)首都上空的時(shí)間進(jìn)行了預(yù)報(bào)，以便各國(guó)觀測(cè)，在當(dāng)時(shí)引起許多國(guó)家的強(qiáng)烈反響。
東方紅一號(hào)音樂(lè)裝置
“聽得到”即讓中國(guó)和全世界都能用一般的收音機(jī)收聽中國(guó)第一顆衛(wèi)星發(fā)送的聲音。《東方紅》樂(lè)音的接收、轉(zhuǎn)播系統(tǒng)，是中國(guó)第一顆衛(wèi)星獨(dú)有的系統(tǒng)。衛(wèi)星播發(fā)的《東方紅》樂(lè)音，是采用電子線路產(chǎn)生模擬鋁板琴聲奏出。樂(lè)音裝置的最后上天的產(chǎn)品是由上海科學(xué)儀器廠重新生產(chǎn)的。發(fā)送《東方紅》樂(lè)音采用1臺(tái)發(fā)射機(jī)交替發(fā)送。由衛(wèi)星播發(fā)，然后采用大型地面站接收，再通過(guò)廣播電臺(tái)轉(zhuǎn)播實(shí)現(xiàn)。
結(jié)構(gòu)布局
東方紅一號(hào)衛(wèi)星外形為近擬球體的72面體，直徑約1米，質(zhì)量為173千克，采用自旋姿態(tài)穩(wěn)定方式，轉(zhuǎn)速為120轉(zhuǎn)/分，利用太陽(yáng)角計(jì)和紅外地平儀測(cè)定姿態(tài)。
東方紅一號(hào)儀器艙為圓柱形，安裝在衛(wèi)星中部。在艙罩與底盤的連接部位裝有密封圈，以保證儀器艙的密封。儀器艙底座是衛(wèi)星的主要承力結(jié)構(gòu)件，也是衛(wèi)星與運(yùn)載火箭連接的重要部件。它既承受衛(wèi)星自身的重量，在發(fā)射過(guò)程中，又要承受運(yùn)載火箭的推力。根據(jù)“651”任務(wù)總的安排，由中科院化學(xué)所負(fù)責(zé)衛(wèi)星儀器艙底座和衛(wèi)星用密封圈的研制。儀器艙底座，采用了當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)、國(guó)外都屬先進(jìn)的復(fù)合材料制造。由于底座結(jié)構(gòu)形狀復(fù)雜，制造上有一定難度。該底座經(jīng)東方紅一號(hào)衛(wèi)星使用，承受了衛(wèi)星的主要載荷，且經(jīng)歷超重、噪聲、空間輻照等嚴(yán)酷的環(huán)境，圓滿地完成了任務(wù)。在第二顆衛(wèi)星“實(shí)踐一號(hào)衛(wèi)星”上，也使用該底座，承載重量有增加，底座仍完成了承載任務(wù)。
溫度環(huán)控
東方紅一號(hào)衛(wèi)星在軌運(yùn)行時(shí)，為保證衛(wèi)星儀器艙內(nèi)正常工作的溫度環(huán)境，1965年，中科院有機(jī)所和硅酸鹽所分別負(fù)責(zé)研制有機(jī)溫控涂層和無(wú)機(jī)化合物溫控涂層。有機(jī)所為東方紅一號(hào)衛(wèi)星研制成一種高輻射有機(jī)溫控涂層，涂于衛(wèi)星殼體的內(nèi)表面，以起絕熱作用；硅酸鹽所為東方紅一號(hào)衛(wèi)星研制成用于衛(wèi)星外蒙皮的無(wú)機(jī)溫控涂層，采用電化學(xué)陽(yáng)極氧化方案。
所獲榮譽(yù)
榮譽(yù)獎(jiǎng)勵(lì)
1978年，東方紅一號(hào)多普勒測(cè)速定軌系統(tǒng)獲中國(guó)全國(guó)科學(xué)大會(huì)獎(jiǎng)。
1980年和1981年，東方紅一號(hào)采用的無(wú)機(jī)溫控涂層和有機(jī)溫控涂層技術(shù)，先后分別獲得國(guó)家發(fā)明獎(jiǎng)三等獎(jiǎng)。
1985年，東方紅一號(hào)衛(wèi)星獲得中國(guó)首次頒發(fā)的科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)。
文化特色
東方紅一號(hào)發(fā)射成功，拉開了中國(guó)人探索宇宙奧秘、和平利用太空、造福人類的序幕。中國(guó)國(guó)務(wù)院批復(fù)同意自2016年起，將每年4月24日設(shè)立為“中國(guó)航天日”，旨在宣傳中國(guó)和平利用外層空間的一貫宗旨，大力弘揚(yáng)航天精神，科學(xué)普及航天知識(shí)，激發(fā)全民族探索創(chuàng)新熱情，唱響“發(fā)展航天事業(yè)、建設(shè)航天強(qiáng)國(guó)”的主旋律，凝聚實(shí)現(xiàn)中國(guó)夢(mèng)航天夢(mèng)的強(qiáng)大力量。
1986年2月1日，為了紀(jì)念中國(guó)航天事業(yè)30周年，中國(guó)郵政發(fā)行一套6枚《航天》特種郵票，第一枚郵票圖案為“樂(lè)聲環(huán)宇——東方紅一號(hào)衛(wèi)星”??。
2020年4月24日，在第五個(gè)中國(guó)航天日，中國(guó)郵政發(fā)行《中國(guó)第一顆人造地球衛(wèi)星發(fā)射成功五十周年》紀(jì)念郵票一套1枚，全套面值1.20元。
總體評(píng)價(jià)
“東方紅一號(hào)”衛(wèi)星的發(fā)射成功使中國(guó)成為世界上繼蘇聯(lián)、美 國(guó)、法國(guó)和日本之后第五個(gè)完全依靠自己的力量成功發(fā)射人造衛(wèi)星的國(guó)家。遺憾的是由于第二級(jí)火箭控制系統(tǒng)的程序配電器中途發(fā)生故障，發(fā)射失敗了。中國(guó)發(fā)射衛(wèi)星先于日本幾個(gè)月，只有眼睜睜看著日本不緊不慢地發(fā)射成功了。雖然它比蘇聯(lián)發(fā)射第一顆人造衛(wèi)星“衛(wèi)星一號(hào)”晚了13年，但是它的質(zhì)量超過(guò)了前四個(gè)國(guó)家第一顆衛(wèi)星質(zhì)量的總和。從此中國(guó)正式加入了“太空俱樂(lè)部”時(shí)代。
東方紅一號(hào)衛(wèi)星，反映著當(dāng)時(shí)中國(guó)的經(jīng)濟(jì)、科技、社會(huì)和軍事能力發(fā)展水平，是國(guó)家綜合國(guó)力的重要標(biāo)志，是影響國(guó)際關(guān)系格局的重要因素，是促進(jìn)經(jīng)濟(jì)和科技進(jìn)步的重要手段，對(duì)于增強(qiáng)民族自豪感和凝聚力具有重要作用。東方紅一號(hào)衛(wèi)星上天，在許多國(guó)家引起了強(qiáng)烈反響，國(guó)外紛紛發(fā)表評(píng)論指出，這顆衛(wèi)星發(fā)射成功，“體現(xiàn)了中國(guó)一直在依靠自己的力量為人類的幸福和進(jìn)步進(jìn)行宇宙開發(fā)”，“表明中國(guó)的科學(xué)技術(shù)和工業(yè)進(jìn)步達(dá)到新高度”，“是中國(guó)科學(xué)技術(shù)和工藝方面取得的突出成就”，“中國(guó)掌握了先進(jìn)火箭技術(shù)和制造出大型火箭的技能”。
東方紅一號(hào)衛(wèi)星是全國(guó)各族人民在中國(guó)共產(chǎn)黨領(lǐng)導(dǎo)下艱苦奮斗的結(jié)晶，是中國(guó)工人階級(jí)、解放軍、知識(shí)分子的杰出貢獻(xiàn)。之所以能在較短時(shí)間內(nèi)取得如此重大的成就，主要?dú)w功于黨中央和老一輩無(wú)產(chǎn)階級(jí)革命家，毛澤東、周恩來(lái)、鄧小平、葉劍英、李先念、聶榮臻等老一輩無(wú)產(chǎn)階級(jí)革命家和世間的局勢(shì)，對(duì)衛(wèi)星事業(yè)自始至終都傾注了大量的心血。“嚴(yán)肅認(rèn)真，一絲不茍，穩(wěn)妥可靠，萬(wàn)無(wú)一失”等指示，已成為航天科技工作者的座右銘。
東方紅一號(hào)衛(wèi)星文化是“兩彈一星”精神和航天精神的體現(xiàn)。在東方紅一號(hào)衛(wèi)星的研制過(guò)程中，中國(guó)依靠自己的力量，全國(guó)大協(xié)作，建立起了一個(gè)比較完善和健全的航天科學(xué)技術(shù)研究、設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、制造及質(zhì)量保障和管理體系，鍛煉和造就了一支又紅又專、技術(shù)水平高、能打硬仗、善于攻關(guān)、專業(yè)配套、老中青相結(jié)合的航天技術(shù)隊(duì)伍。歷史會(huì)記住錢學(xué)森、趙九章、郭永懷、錢驥、陳芳允、楊嘉墀、王大珩、王希季、任新民、孫家棟等“兩彈一星”元?jiǎng)讓?duì)中國(guó)第一顆人造衛(wèi)星的杰出貢獻(xiàn)。
東方紅一號(hào)衛(wèi)星，在跟蹤手段、信號(hào)傳輸形式和星上溫控系統(tǒng)等技術(shù)方面，均超過(guò)了蘇美等國(guó)首顆衛(wèi)星的水平。
東方紅一號(hào)衛(wèi)星的成功發(fā)射是中國(guó)航天史上的一座豐碑，同時(shí)也積累了非常寶貴的經(jīng)驗(yàn)：中國(guó)的社會(huì)主義制度具有集中力量辦大事的優(yōu)勢(shì)；航天事業(yè)的發(fā)展可以帶動(dòng)了中國(guó)科技水平的整體躍升；切合實(shí)際制定科學(xué)合理的方案能使我們的努力能夠成功；不等條件，創(chuàng)造條件，立足自己，自主創(chuàng)新，一定能開辟高科技的新天地。
發(fā)射人造地球衛(wèi)星是一項(xiàng)非常復(fù)雜的系統(tǒng)工程，它包括研制運(yùn)載火箭、建設(shè)發(fā)射場(chǎng)、研制衛(wèi)星本體和衛(wèi)星所攜帶的科學(xué)儀器、建立地面觀測(cè)網(wǎng)等，其每一部分都是高新技術(shù)的綜合應(yīng)用和集智創(chuàng)新。東方紅一號(hào)衛(wèi)星就是在攻克了結(jié)構(gòu)系統(tǒng)、熱控系統(tǒng)和能源系統(tǒng)、樂(lè)音裝置及短波遙測(cè)系統(tǒng)、跟蹤系統(tǒng)、天線系統(tǒng)和科學(xué)探測(cè)系統(tǒng)等一系列技術(shù)難關(guān)的基礎(chǔ)上研制成功的。從1965年衛(wèi)星工程研制任務(wù)列入國(guó)家計(jì)劃并明確爭(zhēng)取在1970年左右發(fā)射之后，中國(guó)在成功地研制了東方紅一號(hào)衛(wèi)星、長(zhǎng)征一號(hào)火箭的同時(shí)，還于1970年建成了酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心和測(cè)控網(wǎng)。
東方紅一號(hào)成功升空運(yùn)行的實(shí)踐證明，這些系統(tǒng)技術(shù)性能可靠，不僅出色地完成了當(dāng)時(shí)預(yù)定的任務(wù)，而且為中國(guó)航天事業(yè)后來(lái)的發(fā)展奠定了扎實(shí)的基礎(chǔ)和提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)。所以，它的發(fā)射成功，在中國(guó)航天史上具有劃時(shí)代的意義。
參考資料 >
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東方紅一號(hào)鮮為人知的故事.今日頭條.2023-12-13
“東方紅一號(hào)”發(fā)射成功.今日頭條.2023-12-13
東方紅一號(hào)今在太空過(guò)50大壽.今日頭條.2023-12-13
“東方紅”往事：從“581”到“651”.今日頭條.2023-12-13
中國(guó)第一顆人造衛(wèi)星 東方紅一號(hào).國(guó)家航天局.2025-04-22
每天繞地球約13圈！“東方紅一號(hào)”仍在軌運(yùn)行.百家號(hào).2025-04-25
看!50年前的東方紅一號(hào)依然在軌，至今仍可見|追星VLOG.澎湃新聞.2025-03-04
我國(guó)東方紅一號(hào)衛(wèi)星成功發(fā)射45周年.騰訊.2015-04-24
周恩來(lái)誕辰120年:這顆將升空衛(wèi)星以總理名字命名.news.sina.com.cn.2019-09-23
中近程導(dǎo)彈——東風(fēng)二號(hào).科普中國(guó)網(wǎng).2025-09-28
揭秘“東方紅一號(hào)”背后的故事.今日頭條.2023-12-13
《中國(guó)面孔》解密東方紅一號(hào)衛(wèi)星背后故事：給人造衛(wèi)星加“圍裙”!.m.sohu.com.2019-09-23
第一顆人造衛(wèi)星發(fā)射成功（新中國(guó)成就檔案）.鳳凰網(wǎng).2015-04-24
東方紅50年 | “東方紅一號(hào)”衛(wèi)星星載單頻超短波多普勒信標(biāo)機(jī)的研制.獲獎(jiǎng).2023-12-14
著名科學(xué)家孫家棟：“沒(méi)有紀(jì)律任何事情都辦不成.新華網(wǎng).2015-04-24
中文：東方紅一號(hào)，你想知道的都在這里（2/4）.新華網(wǎng).2016-04-23