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松鼠的空天随笔

 
 
 

日志

 
 

东方红,生日快乐!  

2010-04-23 17:20:24|  分类: Space |  标签: |举报 |字号 订阅

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1970424,我国使用长征1号火箭,在酒泉卫星发射中心成功发射了第一颗人造卫星东方红1号,这是我国成为继苏美法日之后第五个具备发射人造卫星的国家。那个时代,当夜空中的东方红1号播出东方红,太阳升的乐曲时,我的父辈们还是年少无知的孩子,现在我都长大了,40年啊!明天是你的生日,提前说一声,东方红,生日快乐!

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东方红一号卫星(实际上是看不到的)

苏联第一颗人造卫星上天后,我国也开始人造卫星的研究工作,组建了代号581的小组,钱学森任组长,赵九章任副组长。1959年随着我国科研战略的调整,重点转移到原子弹氢弹的研发上,直到1964年才出现转机。1965年正式开始人造卫星的研发工作,当时就已经将拟定发射的卫星命名为东方红1号,研制人造卫星的任务则被称为651任务,当时目标很简单“上得去,抓得住,听得见,看得见”。东方红1号卫星直径只有1米左右,亮度很暗,靠肉眼根本无法看到。为了解决看得见的问题,科学家们在末级火箭上加了一个“围裙”,撑开有几十米大,可以强烈反射阳光。卫星入轨后末级火箭尽管脱离卫星,但是轨道基本一致。实际上,那时候大家肉眼看到的,就是这个围裙而不是东方红1号卫星本身。至于听得见,则更富戏剧性。东方红1号播放《东方红》歌曲是众所周知的,但是很少有人提到,普通听众收到的《东方红》歌曲,不是直接来自东方红1号卫星,而是东方红1号卫星广播后,经地面跟踪站接收再转播的信号。由于技术水平的限制,如果要实现东方红1号卫星向地面普通收音机直播,东方红1号卫星的质量将达到一个前所未有的程度,当时估算可能要1吨多,这对现在的中国运载火箭自然不是问题,但是东风5/长征2一拖再拖,只能用东风4/长征1发射,这个质量远远超出了长征1号火箭的运载能力,这种做法实在是无奈之举。

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“历史与未来的对话”东方红一号卫星发射40周年纪念活动

东方红一号卫星本身很粗糙,使用银锌化学电池供电,设计寿命只有20天,实际运行也只有28天。尽管东方红一号以现在的眼光看非常简单,以那个时代的眼光看也远远落后于世界水平,但是这是我国的第一次航天发射,仅此就足以留名青史了,这是中国航天史上值得纪念的日子,是中国迈向太空的开始。东方红一号卫星轨道是近地点439千米,远地点2384千米的椭圆轨道,较高的近地点轨道让它受到大气阻力影响小得多,直到现在还是近地点439千米,远地点2078千米的轨道上。按这个轨道衰减速度,即使到了我们这一代人寿终正寝的时候,东方红一号卫星仍然会在太空闪耀呢。

以东方红一号卫星为先驱,随后各种卫星陆续上天。197133日,我国使用长征1号火箭,成功将实践一号试验卫星送入太空,其轨道是近地点266千米,远地点1826千米的椭圆轨道,实践一号卫星是东方红一号卫星平台上基础上研制的,和东方红一号卫星一样,实践一号也是自旋稳定的卫星,没有姿控和轨控能力。实践一号卫星在轨期间一直向地面发送遥测信息,直到1979511日由于大气阻力最后落入大气层。

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东方红二号卫星,我国通信卫星事业的开始

在早期发展返回式卫星的同时,我国通信卫星也同时提上日程,不过由于通信卫星难度大,从1970年前后研制,十多年磨一剑,直到1984年才首次发射成功,尤其要指出的是,这是1984129日发射失败后,我国航天人及时调整,在70天内用备用火箭把备用东方红二号卫星发射入轨成功,这就是198448日的成功发射了。或许从这时候起,东方红成了航天5院通信卫星的通俗称呼,在国内外广为人知,或者说,成了一个品牌。东方红二号系列卫星共发射7颗,其中失败2颗,这个系列的通信卫星对比国际水平差距很大,只有4个转发器,寿命也只有3年。有趣的是,5院的东方红二号卫星平台被航天8院使用,开发出风云二号静止轨道气象卫星,在更新一代的风云四号平台投入使用前,风云二号卫星系列仍然将在35800千米外的太空静止轨道上,为祖国提供完善的气象信息。从风云二号后期卫星的改进看,其成像质量已经达到和超过了日本MTSAT的水平,下一代风云四号平台将达到世界领先水平,不过那和东方红卫星平台就没关系了。

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东方红三号卫星平台,至今仍是我国卫星的主力

面对东方红二号平台的颓势,我国航天人迎难而上,开始新一代东方红三号通信卫星的研制。东方红三号卫星平台长1.7米,最大直径2.2米,太阳能电池板展开后高达18米,卫星总重2.2吨。载荷170千克,卫星具有24个转发器,设计寿命达到8年,比东二平台提高很大。第一颗东方红三号卫星于1997512日在西昌卫星发射中心发射成功,这是我国第一种三轴稳定中等容量的通信卫星,虽然和同时代的世界先进水平差距仍然很大,但对我国来说却是一个先进的卫星平台,嫦娥一号探月卫星就是以成熟可靠的东方红三号平台为基础研制的,在新一代的东方红四代卫星证明其可靠性之前,东三平台仍然要服役很多年,我国还用先进技术对东三平台进行改进,派生出东方红三A等平台。很搞笑的是,东方红三代平台发展过程中,航天系统试图用别的代号代替东方红这个名字,结果虽然论文里面用了其他代号,可惜不受大家认可,最后无疾而终,继续沿用东方红的代号。

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东方红四号平台,仍有待完善中

东三平台仍然是落后于国际先进水平的设计,为了达到20世纪90年代先进水平,航天5院又启动了东方红四号平台的设计。这个卫星平台总重达到了惊人的5.1吨,有效载荷达到了595千克,太阳能电池功率达到了了10千瓦,可为有效载荷提供8千瓦电力。同时东四平台寿命也有很大提高,设计寿命达到了15年之多。由于东方红四代卫星平台太重,目前只能由长征3号乙火箭发射。不过东四平台命运不怎么好,已经发射的3颗卫星,分别是鑫诺-2号,尼日利亚-1号和委内瑞拉-1号,前两颗没过2年就已经丧失工作能力了,这对东四平台的信誉是严重的打击,与此同时东三平台的卫星已经出现达到设计寿命并坚持超期服役的情况,或许这就是东方红三代卫星平台继续改进的原因吧。不过尽管经过这些挫折,我国政府与很多国家签订了新的卫星发射合同,其中不少事东方红四代平台。随着委内瑞拉1号卫星的持续稳定运行,相信东方红四代卫星平台的前景还是光明的。

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东方红五号卫星假想图

由于东方红四代卫星平台仍然落后于国际先进水平,我国在继续追赶中启动了东方红五代卫星的研制工作。目前东方红五卫星平台的消息很少,连设计方案都未完全公开,只有珠海航展上的图片为证。根据图片展板内容,东方红五卫星平台质量将高达6~7吨,这远远超出了现有长征3乙火箭的运载能力。实际上,东方红五卫星平台和长征五号火箭倒是绝配,长征五号火箭最大构型GTO运力约是14吨,恰好可以实现一箭双星发射。笔者认为,当初东方红五卫星平台的重量,恐怕就是根据长征五号火箭量身定做的。预计2014年长征五号火箭将首次发射,东方红五号卫星发射更要延后,东方红五卫星平台离我们还很远,期待将来能有更多的惊喜。

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