书城科普读物破解的天书(下)
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第20章 星光灿烂:中华卫星揽日月

1.太空奏佳音:中国圆了飞天梦

在茫茫太空中,闪烁着无数颗明亮的星星,在这些明亮的星星之中活跃着一些非常不起眼的小星星,为静谧的夜晚增添了许多神奇色彩。它们有的在人们的视野里稍纵即逝,有的在轨道上飞驰,有的却仿佛永远停留在人们的视线中。它们就是一些人造的小星星,科学的名称是人造地球卫星和人造行星际探测器。

各国发射人造卫星,最初都以科学探测和试验为目的,进行空间物理探测、天文观测以及温度控制、姿态控制、轨道控制等技术试验。我国的人造卫星研制也是首先从发射各种探测和试验卫星开始,打开了征服太空的道路。

1970年4月24日,在我国西北的酒泉发射中心,风和日丽,春风拂面,人们精神抖擞,期待着第一颗卫星上天。卫星预定在晚上9点35分发射。8点多钟时,发射场上空的云层还显得很低,看不见天上的星星。9点钟刚过,云层渐退,天幕徐徐拉开,星星都跑出来了,它们闪烁着,微笑着,正在迎接我国第一颗卫星上天。

发射时刻终于到了。指挥员下达了“一分钟准备”口令,15秒钟后,发出“牵动”口令,地面各种记录设备开动起来。又过了30秒钟,发出“开拍”口令,地面的光学记录设备开始工作。当计数器上出现“0”字的时候,指挥员即刻发出了洪亮的“点火”命令,操作员果断地按下了点火开关。只见火箭发动机喷出一股巨大的桔红色火焰,气流翻滚腾跃,以排山倒海之势,冲出导流槽。火箭在震耳欲聋的隆隆声中离开发射架,徐徐上升,越飞越快,带着卫星直冲云霄,向深邃的太空飞去。9点48分,传来“星箭分离、卫星入轨”的喜讯,人们顿时沸腾起来,尽情地欢呼、跳跃,有的激动得热泪盈眶。9点50分,中央人民广播电台收到了我国第一颗卫星播送的《东方红》乐曲,声音清晰洪亮。中华民族古老而美丽的飞天梦终于在我们这一代人变为现实。它标志着中国成为世界上第五个靠自己的力量发射人造卫星的国家。

第二天下午,新华社向全世界发布了我国成功发射第一颗人造地球卫星的新闻公报,各国通讯社驻华记者纷纷以急电或特急电向本国报道这一重大新闻,引起世界的瞩目。喜讯传遍全国,城乡一片欢腾。

4月25日晚8点29分,东方红一号卫星飞经北京上空时,首都人民怀着喜悦的心情争相观看它的身影。4月28日晚,卫星飞经香港上空,人们带着收音机、指南针、望远镜,扶老携幼,成群结队地涌到山头、高地、海滩,屏息聆听从太空中传回的《东方红》乐曲,极目仰望那颗眨着眼睛的中国人造卫星。我国第一颗人造卫星工作了整整28天,超过了20天的设计寿命。

东方红一号卫星的运行轨道,距地球最近点439千米,最远点2384千米,轨道平面和地球赤道平面的夹角为68.5度。卫星用114分钟绕地球跑一圈。星上能源系统和各种仪器工作正常,性能稳定。东方红一号卫星重量为173千克,超过苏联、美国、法国、日本第一颗人造卫星重量的总和。同时,在卫星跟踪手段、信号传递形式、星上温控系统等技术领域都超过了这些国家第一颗卫星的水平。

2.返回式卫星:巡天遥看一千河

返回式卫星是我国自行研制的一种低轨道卫星,用三轴稳定,对地心定向,返回舱可安全回收。可返回的卫星并不是整个卫星都要返回到地面。为了减轻卫星再入防热结构和降落伞着陆系统的重量,从而也减轻整个卫星的重量,在设计中有意识地将必需返回的物品和在返回过程中需要工作的设备,集中在一个舱体里,称为返回舱或回收舱。将其他无需返回的物品集中在另外的舱体里,如设备舱、轨道舱。在卫星返回地面之前,将无需回收的舱体全部抛掉,只有返回舱经过一系列技术措施返回到地面。

从1975年11月26日,我国发射成功第一颗返回式卫星以来,至今已成功发射17颗,其中16颗按预定计划返回地面。最让人难忘的是,我国的每一颗返回式卫星几乎都有一个动人的故事。

首次发射的返回式卫星,落到本国的大陆上。当时降落伞未打开,但万幸的是一棵大松树起到了缓冲作用,砸在树头上的卫星返回舱掉下来正好落在斜坡上弹起来,避免了粉身碎骨,而且最有价值的卫星“黑匣子”被摔出后,由于有一层橡胶保护套,“黑匣子”没有摔坏。回收基本上成功。

第二颗返回式卫星落在某地的山坡上。由于这里是穷乡僻壤,层峦叠嶂,只有弯弯曲曲的羊肠小道。回收人员驱车赶到村里后就没有了路,只好肩扛手提一二十公斤重的工具箱跋山涉水,第二天才到达现场。群众早已把卫星返回舱围个水泄不通,好奇地询问天上落下来的是什么东西。最后,由村子里的十几个小伙子费了很大的劲才把这位天上“来客”抬到公路上,然后用汽车运到机场送回北京。

有一颗返回式卫星降落在一个山村里,正在家门前玩耍的一个6岁男孩突然发现天空徐徐飘落下一顶降落伞,惊恐万分地喊叫着。屋里的老人出来一看,不知天上掉下来的是什么,连忙拉着孙子回屋,在祖宗的供位前祈祷,保佑一家平安。

另有一颗返回式卫星落入沱江中的一个转弯处,在渔民的帮助下,找到准确位置,费尽周折打捞上来。幸好卫星密封性能极好,没有进一点水,返回舱完好无损。

我国的返回式卫星有的落在矿山,有的挂在树上,有的栽在田野里。由于回收区地处偏僻,当地人从未听说过卫星为何物,刚开始见到卫星时,不知这个大黑铁疙瘩是什么东西,从何而来,使他们感到惶恐不安,也很好奇。随着卫星在回收区着落得多了,山里人也见怪不怪了。每当卫星回收人员带走返回舱时,他们只提出签字留名作个纪念的要求,证明卫星落在这个村里,落在谁家的田里或门前,以视为莫大的骄傲和荣耀。

3.众星捧月:中国成为人造卫星大国

我国是世界上第三个能独立研制和发射卫星的国家,从1970年4月24日首次发射了“东方红一号”卫星起,至1977年6月,一共发射了40颗国产人造卫星,从某种意义讲,可谓“中华之星捧月”了。

我国卫星已形成三大应用卫星系列,它们是:近地轨道返回式遥感卫星系列,共发射了17颗,成功回收16颗;地球静止轨道通信广播卫星系列,共发射了8颗,成功投入使用的6颗;太阳同步和地球同步轨道气象卫星系列,共发射了3颗,全部投入使用。除此之外,还有用于空间环境探测和火箭、卫星技术试验的各类科学探测技术试验卫星12颗。

中国的应用卫星在经济建设、国防建设和科学技术领域发挥了巨大的经济效益。

(1)通信卫星

我国从1984年至1997年发射成功并投入使用的通信卫星有6颗,通称“东方红”系列。

通信卫星使我国的通信、电视、广播、信息传输事业得到了飞速的发展。

在广播电视方面,国产通信卫星传送了中央人民广播电台30路对外广播,中央电视台第一套和第二套综合节目,并向云南、贵州、青海、新疆、西藏转发中央台的节目,解决了这些地区数亿人收看电视节目难的问题。全国已建成电视卫星接收站30000多个,电视人口覆盖率达80%。

在电视教育方面,通信卫星传送着两套教育电视节目。截至1995年,中国已建成地方教育电视台1000多座,单收站10000多个,收录节目放像点62000多个。全国已有省级以上电视大学42所,培养了电大毕业生117.5万人,还有300万在职职工在电视上接受继续教育和岗位培训,327万中小学老师接受电视教育培训。另外还有2000多万农民收看农村实用技术培训节目。据中国教育电视台的抽样调查,收看教育电视的人多达3000万以上。

在长途通信方面,到1995年底,已开通了8000多条国内卫星电路,25000条国际卫星直达电路。除此之外,还在石油、煤炭、水利、电力、通讯等业务部门开通了十几个专用卫星通信网。目前国内各主要大城市都建起了卫星通信地球站,全国的终端站(VSAT)已达到35000个。

在金融方面,通信卫星为中国银行传输数据,以北京主站为中心,通过卫星连接350个分站,形成了由总行与一级分行组成的金融数据网络,完成了资金清算与转化、业务培训、电视会议等工作,建立了金融管理信息系统。过去,由于信息不灵、调度迟缓,我国每天的在途资金多达500亿元人民币,通信卫星的应用大大减少了在途资金。

(2)返回式遥感卫星

我国从1975年至1996年一共发射了17颗返回式遥感卫星,16颗回收成功。

在国土普查方面,在资源调查方面,在矿藏勘探方面,在测绘方面,我国返回式遥感卫星都发挥出了极其显著的社会效益和经济效益。

此外还在返回式遥感卫星上进行了包括半导体晶体生长、藻类菌类微生物培养、蛋白质生长等科学试验更是丰富多彩。碲镉汞、锑化铟、砷化镓等单晶生长试验,铝锂、铝铌、铝基稀土材料等难熔合金和超导材料的空间热处理试验都获得了十分满意的效果,特别是空间获得的砷化镓单晶,结构完整,无杂质,无条纹,组分均匀,具有很高的科学价值和经济价值。利用返回式卫星还进行了8次农作物种子搭载,共51种植物、300多个品种。经地面多年育种试验,证实经过空间微重力、高真空、强辐射的环境影响,植物能够产生明显的遗传变异,经过优选,可以培育新型良种,大大提高农作物的产量和抗病抗灾能力。

(3)气象卫星

我国的气象卫星称“风云系列”。1988年、1990年共发射了2颗“风云一号”气象卫星,为太阳同步轨道卫星。第一颗“风云一号”入轨后,获得了高质量的云图照片,捕捉到了锋面云系、次序涡云系、温带气旋、暴雨云团、赤道辐射带、热带云图和台风等天气系统的图像,还指出了地形地貌特征、海面温度、海雾、植被、洪水、积雪等地面情况。

1997年6月10日,我国又成功地发射了第一颗“风云二号”地球同步轨道气象卫星。