比如像卫星制造中的一道重要工序——铆接,因为当时卫星厂是由科学仪器厂转产,没有干过这事儿,而且也没有铆枪和固定工件的桁架。
工人们就靠一把小锤,用自己的身体当桁架,将铆钉一个个敲上去。
在这种条件下,他们解决了多项工艺问题,之后就来到了多个环境模拟试验阶段。
“东方红一号”卫星技术负责人之一戚发轫曾回忆起当时夏天试验的时候,因为卫星厂没有低温试验室,就穿着大棉袄去到海军的冷库里进行试验。
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图源:宇宙高歌《东方红》
条件是艰苦了些,但是技术却始终在不停迭代。
1967年研究院成立前夕,中国摩擦学学科的开拓者与学术带头人党鸿辛,和团队一起解决了一个卫星传输的关键问题。
他们选择了一种以铜为基础的导电干膜,成功解决了-100 至100 下超短波天线信号传输困难的问题。
地球之所以能接收到东方红一号的音乐信号,就少不了党鸿辛团队的功劳。
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视频源:宇宙高歌《东方红》
信号的问题解决了,但卫星本身还要经受住极端温度变化的考验。
放在当时,这还是世界公认的难题。
为此,中国科学家们研制出了一套完整的温控系统来平衡卫星内部的温度,但系统正常运转需要耗费大量的电力,而卫星携带的电量很有限。
最后,他们想到利用其他仪器在工作时产生的热量,帮助卫星控制温度,其外部材料采用的是按照温控处理的铝合金材料,如此一来解决了耗电大的难题。
很快在两三年之后,他们就完成了首颗人造卫星的目标。
1970年4月24日,长征一号运载火箭搭载东方红一号卫星成功进入预定轨道,完成为期二十多天的探测任务,至同年5月14日停止发射信号。
中国至此成为世界上第五个独立研制和发射卫星的国家。
从正式立项到卫星成功发射,中国完成的时间仅不到五年。
而且时至今日,东方红仍在太空中飞行,俯瞰这中国航天的发展。同时期的卫星大多已坠入大气层当中去了。
这究竟是如何做到的?
为何东方红一号仍在轨运行
还得从当时整个技术方案说起。
当时设计东方红一号卫星,主要任务是进行卫星技术试验、探测电离层以及大气层密度。
因而在轨道设计上是一个近地点在441公里左右,远地点在2368公里左右,与地球赤道平面成68.5度角的近地椭圆轨道。
我们知道,卫星在太空绕地球飞行不需要动力,完全靠惯性飞行。理论上,如果没有任何阻力,就没有能量消耗,会永久飞行下去。
但实际上,太空并非空无一物,尤其是在地球近地轨道上仍然有痕量的气体存在,越靠近地球气体分子越多,这也是为什么目前空间站每隔一段时间就要主动升轨的原因。
上面我们提到,东方红一号运行在近地点441公里,远地点达2368公里的轨道上。
作为比较,目前国际空间站运行在420公里高的轨道上。由此可见,即便东方红一号的近地点也比国际空间站的轨道还高。因此,东方红一号在轨道上运行受到的阻力很小。
至于另一种更普遍的归宿——进入到大气层(100公里~300公里左右区间)烧毁解体,那也是要等待猴年马月的。
据最新数据显示,东方红一号卫星最新近地点高度为428公里,远地点高度为2030公里。
也就是说,经过半世纪的运行,东方红一号的近地点仅降低了13公里。