*筚路蓝缕:把一颗卫星发送上天分为几步?

写在前面

在宇宙的辽阔深渊中,人类的太空探索始终是一个充满挑战和梦想的领域。然而,在漫长的太空历史中,有一颗星星熠熠生辉,她承载着中国航天事业的最初梦想,点燃了我们对太空的探索热情——那就是中国的第一颗人造地球卫星,东方红一号。

东方红一号的发射,不仅是中国航天史上的一个重要节点,更是人类太空探索中的一颗璀璨明珠。让我们穿越时光的迷雾,一同追溯这个科技奇迹的起源,感受那段风雨飘摇却又充满希望的岁月。

东方红一号

那么将东方红一号发射至太空中,有多少步呢?

答案是七步。

  1. 卫星设计;
  2. 卫星集成;
  3. 火箭设计;
  4. 发射准备;
  5. 火箭升空;
  6. 轨道注入;
  7. 轨道稳定。

那么下面按照顺序介绍这七个步骤吧。

第一步:卫星设计

东方红一号的目标不仅仅是完成技术任务,更是对太空的科学探索。科研人员明确了东方红一号的科学目标,包括测量大气层和电离层的物理参数,以及进行太阳、地球、宇宙射线等多方面的观测。

确定东方红一号的研制目标后,下一步是着手东方红一号的设计。科学家们开始构思卫星的外形、结构和搭载的仪器。东方红一号呈近拟球形的72面体,直径约为1米,重约173千克;定姿装置为太阳角计和红外地平仪,姿控方式为自旋方式;使用银锌电池作电源,采用被动式热控制;主要载荷有:《东方红》乐音装置、宇宙强度计、太阳短波辐射计和高空磁强计等。

东方红一号详解

为了能够让中国人民能够用收音机收听东方红一号发送的声音,东方红一号搭载了一个音乐装置,用于播放《东方红》。

在太空中也可以听见东方红

至此,东方红一号的卫星设计初露端倪。这一步骤的严密计划为卫星的后续发射和轨道运行奠定了坚实的基础,让我们更深刻地了解了卫星发射之路的第一步。

第二步:卫星集成

卫星的每一颗螺丝、每一个电路板,都承载着科学家们的心血和智慧。在这一阶段,卫星将经历集成和测试的严格考验。各个组件需要紧密配合,确保在极端的太空环境下也能稳定运行。测试的过程就如同卫星在地球上的模拟训练,是确保它能够胜任太空任务的最后一道保障。

科研人员组装卫星

科研人员组装卫星2

科研人员组装卫星3

科研人员组装卫星4

第三步:火箭设计

在卫星发射的宏伟计划中,选择合适的运载火箭是至关重要的一环。对于东方红一号,我国航天工作者设计了长征一号运载火箭,这个标志性的运载工具在我国卫星发射历史上留下了浓墨重彩的一笔。

长征一号火箭详解

长征一号火箭

长征一号运载火箭是一种三级火箭,第一、二级火箭使用液体燃料,第三级火箭使用固体燃料。

长征一号主要技术性能

第四步:发射准备

1970年3月26日,长征一号运载火箭组合完成,运往甘肃酒泉卫星发射中心。

4月23日,全部检查测试工作结束。

4月24日,可以发射的命令传达到指挥中心。

三子级安装

箭体安装

清晨5点,开始向一、二级火箭加注液体燃料,用时8小时。

一、二级火箭贮箱加注了将近73t燃料。

安装完成等待发射

伴随着倒计时的紧张,长征一号运载火箭在地面的发射台上静待着,仿佛一座沉睡的庞然巨物。

晚上21时35分,火箭点火指令下达!

第五步:火箭升空

当启动按钮被按下,引擎发出震耳欲聋的咆哮,整个发射现场顿时沸腾。火箭庞大的身躯开始逐渐崛起,带着地动山摇的气势,踏上了穿越大气层的壮丽征程。

随着火箭的点火,它开始垂直上升,翻越地球的大气层。火箭庞大的身影在蓝天中逐渐缩小,直至融入辽阔的太空。这是人类向未知探索的启程,每一次升空都是一次对科学和技术的巅峰展现。

进入太空

升空的过程并非轻松,火箭需要穿越地球的大气层,这是一个充满挑战的阶段。大气的阻力对火箭提出了极高的要求,而火箭的设计和动力系统在这个过程中必须保持高效稳定,以克服这一自然屏障。

进入太空2

当火箭越过大气层,进入太空的怀抱时,它的速度和高度都将达到顶峰。这一时刻,标志着卫星即将脱离地球的引力,正式进入轨道,为接下来的太空任务铺平了道路。

火箭弹道

火箭升空,是科技和人类共同勇往直前的体现。在这一震撼的瞬间,东方红一号的太空之旅正式拉开帷幕,为人类的太空探索揭开了崭新的篇章。

第六步:轨道注入

当长征一号运载火箭冲破地球的引力束缚,带着东方红一号卫星踏上太空之旅后,下一个关键时刻即将到来——分离与轨道注入。这一步骤承载着整个发射任务的命运,关系着卫星是否能够准确进入预定轨道,开启其在太空中的新生活。

在飞行过程中,长征一号运载火箭的不同级别逐一发挥作用,将卫星推向太空。每当一个级别完成任务后,它会在精密的计划下与火箭分离,减轻后续级别的负载。这个过程就像是火箭在蜕变,为卫星腾出更广阔的发展空间。

随着火箭级的分离,卫星进入最后一级火箭的管辖范围。这一级火箭负责将卫星精准注入预定轨道,这个轨道的选择和设计早在发射前就经过精密计算。卫星在这一步骤的成功,将决定其未来在太空中的运行轨迹。

释放东方红一号

时间(秒) 程序
T-20.00 各级遥测系统开机
T+0.00 火箭起飞
T+18.00 一级飞行程序转弯开始
T+112.00 一级飞行程序结束,
火箭定轴飞行
T+137.06 一级发动机“关机预令”,
推力减半
T+140.43 一级发动机“关机主令”,
发动机关闭。
T+140.93 一、二级火箭分离
(距地面高度60.9km)
T+141.23 二级火箭姿控系统工作
T+147.06 二级飞行程序转弯开始
T+161.56 抛掉头部整流罩
T+170.06 二级飞行程序结束
T+238.05 二级发动机“关机预令”,
推力减半
T+240.36 二级发动机“关机主令”,
滑行段飞行开始,
滑行段姿控系统工作
T+270.36 滑行段程序转弯开始
T+404.36 滑行段程序转弯结束
T+480.36 三级火箭加电
T+505.36 三级程序起动
T+513.59 二、三级火箭分离
T+516.69 起旋火箭点火
T+520.19 三级发动机点火
(距地面高度443.9km)
T+579.00 卫星与三子级火箭分离,卫星入轨

通过推进系统对东方红一号的轨道高度和参数进行微调,最终东方红一号在预定轨道上稳定运行。近地点439km,远地点2384km。

东方红一号轨道

轨道注入是整个发射过程中最为敏感和关键的步骤,每一个环节都需达到严格的精度标准。长征一号运载火箭在这个时刻展示出卓越的性能,将东方红一号卫星送上正确的轨道,标志着这场太空之旅迈向了一个全新的阶段。

第七步:轨道稳定

当长征一号运载火箭完成了火箭升空的壮丽过程,东方红一号卫星进入了太空,下一个至关重要的步骤便是轨道稳定。这一阶段是为了确保卫星能够在其运行轨道上稳定运行,以便顺利执行其科学任务。

东方红一号在太空

通过姿控系统和轨道控制系统微调,东方红一号成功入轨,各项系统开始工作,《东方红》乐曲在太空中播放,响彻寰宇!

东方红一号共计工作20天(另一参考资料称工作24天或28天),于1970年5月14日停止发射信号。

据报道,截止2021年6月24日,东方红一号仍在空间轨道上运行。

最后:迎接太空的未来

东方红一号成功发射,标志我国航天事业正式翻开太空探索新篇章。这个过程不仅是科技的巅峰表现,更是人类对太空奥秘的不懈追求,为我们探索宇宙的大门敞开了一扇窗户。

然而,这只是太空探索的开始。东方红一号的发射,是中国航天事业向更远、更深的太空进军的起点。我们正站在一个全新的时代,迎接着更多科学的谜底、更遥远星系的探索。

历史见证