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“可上九天攬?jiān)拢上挛逖笞谨M,談笑凱歌還。”
1965年,看著井岡山在短短38年中發(fā)生的變化,毛主席感慨萬(wàn)千。
對(duì)于中國(guó)人民來(lái)說(shuō),上天下海都不是只在神話中才會(huì)發(fā)生的事。
因?yàn)檫@一年,我國(guó)正式開(kāi)始研制第一顆人造衛(wèi)星——“東方紅一號(hào)”。
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眾所周知,東方紅一號(hào)可以播送歌曲《東方紅》。可東方紅一號(hào)如今已經(jīng)失聯(lián)52年了,還能“唱歌”嗎?中國(guó)還能接它“回家”嗎?
群星璀璨東方紅
1957年,蘇聯(lián)成功發(fā)射世界第一顆人造衛(wèi)星,3個(gè)月后,美國(guó)也發(fā)射了自己的第一顆人造衛(wèi)星,美蘇長(zhǎng)達(dá)18年的“太空競(jìng)賽”就此打響。
是以,毛主席在八大二次會(huì)議上宣布了一件大事:“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!”
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1965年,中國(guó)科學(xué)院主持召開(kāi)了著名的“651會(huì)議”,把研制我國(guó)第一顆人造衛(wèi)星提上了日程,并明確了目標(biāo):
“上得去、抓得住、聽(tīng)得見(jiàn)、看得見(jiàn)。”
俗話說(shuō)得好“沒(méi)吃過(guò)豬肉也見(jiàn)過(guò)豬跑”,我國(guó)5000多名科研工作者們,通過(guò)參考美蘇等國(guó)家的經(jīng)驗(yàn),歷時(shí)5年將中國(guó)人自己的第一顆人造衛(wèi)星“東方紅一號(hào)”發(fā)射升空。
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蘇聯(lián)的“斯普特尼克1號(hào)”外觀是帶有“四肢”的球體,重量為83.6公斤;
美國(guó)的“探險(xiǎn)者一號(hào)”,長(zhǎng)得就像一枚導(dǎo)彈,重量只有8.2公斤,相比之下“縮水”了10倍左右。
而我國(guó)的東方紅一號(hào),和他們都不一樣,是由72面體組成的173千克類(lèi)球狀。
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當(dāng)衛(wèi)星在軌運(yùn)行時(shí),就能不斷地反射光芒,便于技術(shù)人員觀測(cè),這就是所謂的“看得見(jiàn)”。
頗為浪漫的是,東方紅一號(hào)并不是一顆冰冷的衛(wèi)星,里面內(nèi)置了一臺(tái)音樂(lè)裝置,通過(guò)電子線路模擬鋁板琴聲。
由于真空不能傳聲,因此《東方紅》是靠20.009MHz頻率的電磁波,“唱”給地面接收站。
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如此,全世界用一般的收音機(jī),就能聽(tīng)到這首鼓舞無(wú)數(shù)中國(guó)國(guó)人的經(jīng)典曲目,這就是“聽(tīng)得見(jiàn)”。
除此之外,東方紅一號(hào)和當(dāng)時(shí)其他衛(wèi)星最不同的一點(diǎn),就是沒(méi)有采用太陽(yáng)能電池板,用的是體積相對(duì)較小的銀鋅電池。
因?yàn)樘?yáng)能電池板體積較大,阻力相對(duì)也大不少,雖然續(xù)航時(shí)間長(zhǎng),但是容易墜落。
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東方紅一號(hào)設(shè)計(jì)時(shí)并沒(méi)有打算長(zhǎng)期使用,只要能在軌道上平穩(wěn)運(yùn)行20天,就算完成任務(wù)了。
然而令人驚喜的是,東方紅一號(hào)的能源足足維持了28天,遠(yuǎn)超專家們的預(yù)期。
那么問(wèn)題來(lái)了,如今距離東方紅一號(hào)已經(jīng)發(fā)射成功,已經(jīng)過(guò)去52年了,它在蒼穹之外過(guò)得如何?
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52年來(lái)的堅(jiān)守
雖然銀鋅電池支撐了28天,東方紅一號(hào)已經(jīng)停止工作無(wú)法再發(fā)射信號(hào)了。
但是運(yùn)行不需要消耗能源,東方紅一號(hào)依舊可以在軌道上飛行。
只不過(guò)軌道中也有極其稀薄的空氣,會(huì)產(chǎn)生微量阻力。
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同時(shí)衛(wèi)星的速度逐漸變慢,高度越來(lái)越低,受到的地球引力也會(huì)逐步增加,墜落只是時(shí)間問(wèn)題。
此外,外部環(huán)境也會(huì)加速衛(wèi)星墜落的時(shí)間。
比如今年,美國(guó)太空探索技術(shù)公司發(fā)射的49顆星鏈衛(wèi)星中,有40顆因遭受Kp指數(shù)5級(jí)的地磁風(fēng)暴的沖擊,將會(huì)在偏離軌道后墜落。
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不過(guò),東方紅一號(hào)相比之下還是比較穩(wěn)定的。
因?yàn)镵p5級(jí)屬于低級(jí)別地磁風(fēng)暴,從1957年到現(xiàn)在,平均每年都有50多天,對(duì)東方紅一號(hào)這類(lèi)的普通在軌衛(wèi)星并不會(huì)受到太大影響。
何況這40顆衛(wèi)星都是在210千米的軌道上,受到的阻力和引力確實(shí)都不小。
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根據(jù)2009年的觀測(cè)數(shù)據(jù)顯示,東方紅一號(hào)在近地點(diǎn)430千米、遠(yuǎn)地點(diǎn)2075千米飛行著。
它最開(kāi)始時(shí),處在近地點(diǎn)441千米、遠(yuǎn)地點(diǎn)2368千米的橢圓軌道中,幾十年來(lái)高度并沒(méi)有下降多少。
那么問(wèn)題來(lái)了,東方紅一號(hào)不是足足有173千克重嗎?為什么還能維持那么高的高度?
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其實(shí)質(zhì)量是把雙刃劍,雖然更容易受到引力等方面的影響,但是質(zhì)量越大慣性也會(huì)越大。
況且東方紅一號(hào)的軌道比較高而且弧度也大,慣性所受的引力及阻力微乎其微。
前段時(shí)間專家通過(guò)分析和計(jì)算,判斷它還能再飛100年。這么一看,東方紅一號(hào)可謂是老當(dāng)益壯的“長(zhǎng)壽衛(wèi)星”了。
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此時(shí)此刻它就像一名服役52年的老兵,在寂靜晦暗的太空中孤獨(dú)地堅(jiān)守在軌道上,靜靜地俯視著蔚藍(lán)星球。
它和自己的同類(lèi)相見(jiàn)了無(wú)數(shù)次,卻只能默默看著對(duì)方,因?yàn)樗呀?jīng)失去了“說(shuō)話”的能力。
即便它“唱”不出聲了,中國(guó)人民從來(lái)沒(méi)有忘記他的貢獻(xiàn),甚至有不少人都在等這位老英雄凱旋。
那么我國(guó)能否將它接回來(lái)呢?又該采取怎樣的方式接收呢?
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東方紅,太陽(yáng)升
其實(shí),以我國(guó)目前在航天領(lǐng)域的建樹(shù),想要把東方紅一號(hào)接回家并不是一件難事。
如今我國(guó)空間站,已經(jīng)“長(zhǎng)”出了處在世界科技前沿的機(jī)械臂,能夠做到和東方紅一號(hào)“牽手”。
雖然目前國(guó)際空間站最大的機(jī)械臂,是“加拿大臂2”,伸展開(kāi)有17.6米長(zhǎng),最大承載力116噸。
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咱們的機(jī)械臂有10米多長(zhǎng),最大承載力為25噸。
可就是這么一個(gè)“小胳膊”,卻有7個(gè)自由度,人類(lèi)手臂能做的動(dòng)作它基本都能做,比“加拿大臂2”更加靈活。
如果我國(guó)太空站能夠運(yùn)行到東方紅一號(hào)所在軌道附近,便能通過(guò)在機(jī)械臂上安裝組件,將東方紅一號(hào)放入空間站中,再通過(guò)飛船運(yùn)回地球。
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不過(guò)這件事乍一看就跟“把大象裝冰箱”一樣簡(jiǎn)單,實(shí)際對(duì)技術(shù)、能源等方面,都有著極高的要求。
首先,科研人員要精確算出東方紅一號(hào)的運(yùn)動(dòng)速度及軌道位置,從而找到最佳的回收點(diǎn)。
其次,還要計(jì)算空間站追上東方紅一號(hào)需要消耗多少燃料。
我國(guó)空間站的30臺(tái)發(fā)動(dòng)機(jī)中,有4臺(tái)是HET-80霍爾推力器,這種推力器不用消耗傳統(tǒng)的化學(xué)燃料,用的是氙這種惰性氣體為主的推進(jìn)劑。
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氙雖然效率高且安全,但是有一個(gè)比較明顯的短板,那就是稀缺。
今年,由于俄烏沖突,占據(jù)全球市場(chǎng)30%氙氣的烏克蘭停運(yùn)了2家電子氣工廠,導(dǎo)致全球氙價(jià)暴漲,每立方米從12萬(wàn)元人民幣升到了32萬(wàn)元人民幣。
正是因?yàn)殡瘍r(jià)高昂,我國(guó)空間站一直是以“節(jié)能模式”運(yùn)行的,畢竟需要大幅度調(diào)整飛行方向的時(shí)候很少。
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可如果要回收東方紅一號(hào),那么期間產(chǎn)生的燃料費(fèi),將是一筆高昂的支出。
正所謂好鋼用在刀刃上,就目前的情況而言,把這筆錢(qián)投入到研發(fā)新型技術(shù)上面,顯然更有價(jià)值。
不過(guò)有些人因此就說(shuō),把東方紅一號(hào)接回地球“沒(méi)有價(jià)值”,也是有失偏頗的。
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如果從“收益”角度來(lái)看,這事確實(shí)是賠本買(mǎi)賣(mài),但這并不代表我國(guó)以后就不會(huì)回收東方紅一號(hào)了。
如果未來(lái)我國(guó)空間站技術(shù)又邁出一大步,飛船性能進(jìn)一步提升、所用燃料更加高效,把東方紅一號(hào)接回家也就沒(méi)有這么燒錢(qián)了。
要知道,那4臺(tái)HET-80霍爾推力器的最大推力僅有80毫牛。
而在今年1月,我國(guó)的單通道霍爾推力器取得重大突破,HET-450的最大功率可達(dá)105千瓦,最大推力為4.6牛。
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反觀美國(guó)的X3霍爾推力器,其最大功率為102千瓦,最大推力為5.4牛,可他們那個(gè)是三通道的,相當(dāng)于三個(gè)拳頭一起發(fā)力。
而中國(guó)的單通道霍爾推力器技術(shù),僅在短短一年左右的時(shí)間中,就已經(jīng)比肩美國(guó)。
中國(guó)空間站乃至航天技術(shù)的飛速發(fā)展,讓美國(guó)愈發(fā)地坐立不安。
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畢竟他們此時(shí)用的還是20多年前的國(guó)際空間站,早已超過(guò)了原計(jì)劃的15年壽命,屬于超期服役。
中國(guó)先進(jìn)的空間站,顯然讓美國(guó)感受了震懾與威脅。
美國(guó)太空司令部司令詹姆斯·迪金森,就拿我國(guó)空間站的機(jī)械臂做過(guò)文章:
“天基機(jī)械臂技術(shù)可能被用于未來(lái)的系統(tǒng),抓獲其他衛(wèi)星。”
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詹姆斯并沒(méi)有危言聳聽(tīng),倘若美國(guó)衛(wèi)星再來(lái)“碰瓷”,天基機(jī)械臂如果接到命令就會(huì)將它們捕獲懸停,想跑都跑不了。畢竟“碰瓷”這事,美國(guó)已經(jīng)做過(guò)了。
2021年12月,美國(guó)太空探索技術(shù)公司的星鏈衛(wèi)星,兩次危險(xiǎn)接近我國(guó)空間站,仿佛甩著兩個(gè)拳頭在我國(guó)面前耀武揚(yáng)威。
不過(guò)諷刺的是,短短不到半年的功夫,美國(guó)就“遭天譴”掉了40顆星鏈衛(wèi)星。
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與此同時(shí),他們的態(tài)度也發(fā)生了180度大轉(zhuǎn)彎。今年4月,NASA局長(zhǎng)比爾·納爾遜甚至公開(kāi)“叫屈”:
“我們希望得到中國(guó)政府尚未提供的合作,跳探戈需要兩人,我們根本沒(méi)有從中國(guó)得到任何透明度。”
美國(guó)之所以這么急,是因?yàn)槲覈?guó)已經(jīng)同意了17個(gè)國(guó)家,進(jìn)駐中國(guó)空間站進(jìn)行科研,卻拒絕了美國(guó)。
想當(dāng)年以錢(qián)學(xué)森、趙九章、孫家棟等數(shù)千名科研專家,在一窮二白的情況下,僅僅耗時(shí)5年就突破美國(guó)的封鎖,成功將東方紅一號(hào)發(fā)射升空。
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錢(qián)學(xué)森
而今,中國(guó)的航天技術(shù)通過(guò)自力更生,已經(jīng)成功躋身世界前列。
天宮空間站,更是讓封鎖了我們幾十年的美國(guó)放下身段,轉(zhuǎn)而尋求合作。
美國(guó)態(tài)度的轉(zhuǎn)變,恰恰是我國(guó)堅(jiān)持走獨(dú)立自主發(fā)展道路的成果。
畢竟只有自身實(shí)力足夠強(qiáng)大,才能尋求更多的合作伙伴,封鎖自然也就形同虛設(shè)。
參考資料
[1]《中國(guó)經(jīng)濟(jì)周刊》,《航天:從“東方紅一號(hào)”到登上自己的空間站》
[2]《黨員之友》,《“東方紅一號(hào)”發(fā)射成功》
[3]《太空探索》,《看,東方紅一號(hào)還在天上!》
[4]《炎黃春秋》,《決勝太空——從“東方紅一號(hào)”到載人航天》
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