一曲《東方紅》開局的事業:半個多世紀後,我國衛星超八百顆

2024年04月30日00:41:25 科學 6224

1970年4月24日,浩瀚星空奏響「東方紅」——我國第一顆人造地球衛星「東方紅一號」發射成功,中國人探索宇宙奧秘、和平利用太空、造福人類的序幕由此拉開。為紀念中國航天事業成就,發揚中國航天精神,國務院批複同意將每年4月24日設立為「中國航天日」。

今年是第九個中國航天日,時至今日,「東方紅一號」仍在飛行。中國衛星加速組網的同時,粵港澳大灣區也在加快布局「灣區星」。跨越半個多世紀,星空探索正結出累累碩果。

據中國測繪地理信息大會去年底發布的《中國地理信息產業發展報告(2023)》顯示,截至2022年末,我國在軌運行衛星達到668顆。另據ucs衛星資料庫的統計數據,我國在2023年共成功發射203顆衛星。也就是說,目前我國在軌運行衛星至少達到871顆。

開局布曲

「東方紅一號」衛星成功發射並全國播放「東方紅」

心有航天夢,手可摘星辰。「東方紅一號」從研製到成功發射,一路盡顯航天精神。

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「東方紅一號」衛星。新華社發

「我們也要搞人造衛星」。1958年,毛澤東發出了號召。為響應號召,中國從上世紀60年代中期開始了人造地球衛星的研製工程。

在「東方紅一號」衛星的研製過程中,航天隊伍面臨諸多困難,不僅要解決衛星本身的一系列新技術,而且所用的材料、元器件、儀器和驗證試驗的技術設備都需要從零起步。1967年12月,國防科委組織召開「東方紅一號」衛星方案論證協調會,確定了「上得去、抓得住、聽得到、看得見」的十二字衛星總體技術方案。也正是在這一年,錢學森親自點將,讓38歲的孫家棟擔任「東方紅一號」的技術總負責人。隨後,中國科學院便開始了人造衛星的規劃工作。

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製造「東方紅一號」衛星主要結構件的端面仿形車床。新華社發

1968年,中國空間技術研究院正式成立,錢學森擔任首任院長。「東方紅一號」衛星的研製正式進入一個有計劃、有步驟、有組織、有領導的快速發展期。

在科研人員攻克的各項技術難題中,有一項令人印象深刻:讓衛星在軌道上奏響《東方紅》,全中國人民都能通過收音機聽到這首來自太空的樂曲。

據中國空間技術研究院介紹,科研人員製作了專門的樂音裝置,用電子樂音的方式模擬出《東方紅》樂曲,並讓樂音裝置在40秒內播送樂曲的前8個小節,用接下來20秒進行遙測信號的傳遞。

不過,一開始試驗時,從樂音裝置里傳出的聲音讓在場的人們始料不及:樂曲變調了。「東方紅一號」衛星總體設計組成員劉承熙經過冷靜分析,決定請樂音專家來幫助解決這個難題。他專門跑到上海找到國光口琴廠的老師傅,老師傅告訴他要加上諧波,加上去聲音就抑揚頓挫了,就比較好聽了。

解決了變調的問題,怎麼才能讓地面上的人聽到呢?「東方紅一號」衛星總體組成員胡其正接受媒體採訪時說,研製小組想到了「接力傳遞」的方法,將衛星播放的樂曲,通過地面接收站進行解碼後,發送到中央人民廣播電台,再經過電台的廣播,各種型號的收音機都能夠完整接收。

1970年4月24日晚9時35分,「東方紅一號」衛星由長征一號運載火箭發射升空,10時整,國防科委指揮所報告衛星入軌。一時間,「東方紅一號」衛星播送的《東方紅》樂曲傳遍神州大地,響徹五洲寰宇。

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「東方紅一號」樂音裝置。新華社發

孫家棟曾接受媒體採訪時說:「那個激動的心情確實沒辦法說,你可以想像那個時候中國的條件,能把第一顆衛星弄到天上去,確實是一個螺絲釘都是中國自己搞的。真是感覺揚眉吐氣。」

「東方紅一號」成功發射,拉開了中國人探索宇宙奧秘、和平利用太空、造福人類的序幕。我國成為世界上第五個能獨立自主研製並發射人造地球衛星的國家。這是我國航天事業發展的第一個里程碑,是我國航天事業發展中的歷史性、開創性、奠基性事件,具有很強的時代性、影響性。將4月24日作為「中國航天日」,最具代表性和紀念性。

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孫家棟正在觀察分析衛星在軌道上運行的情況。新華社供圖

星辰閃爍

粵港澳大灣區加快布局「灣區星」

時至今日,「東方紅一號」仍在飛行。中國衛星加速組網的同時,粵港澳大灣區也在加快布局「灣區星」。那麼,如今星空中的「灣區星」含量有多少?

澳科一號

代號:星空中站崗的「前沿哨兵」

簡介:內地與澳門合作研製的首顆科學衛星,是全球首顆低緯度地球磁場與空間環境探測衛星,也是我國地球磁場探測精度最高的衛星,能夠精確測量自然界的磁場信號,為我國乃至世界各地的地磁科學研究、資源勘探、磁場導航、空間環境監測等領域提供數據支撐。現已與18個國際著名研究機構簽訂了合作研究協議,將共享觀測到數據等。科學家團隊正在計劃布局「澳科二號」衛星,將與「澳科一號」配合,連成星座。

事迹:今年3月,精準監測與捕捉近日地磁暴中的地球磁場強烈的時空變化與相關的太陽耀斑,這是國內首次真正觀測到地磁暴中的地球磁場巨變。

技能:精準預報或將發生的災難性事件

工齡:1年(2023年發射)

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受訪者供圖。

韶關一號

代號:政府治理的「好幫手」

簡介:新一代高分辨光學遙感衛星,由韶關市人民政府與長光衛星技術股份有限公司聯合打造,基於衛星遙感數據,利用人工智慧、時空大數據挖掘、物聯網、5g、雲計算等高新技術,可在自然資源、生態環保、應急管理、農業、林業、水利等多個領域開展業務化應用

技能:監測

事迹:耕地「非農化」監測、違法違規建築監測、污染源監測、農作物種植結構監測、森林蓄積與碳匯變化監測、森林火災監測、河湖「四亂」監測等。為政府治理體系和治理能力提升提供科技支撐,做到「動態監測、全面感知、科學管控」。當前,韶關市林業、自然資源、水務等部門已經有了在日常業務領域中引入衛星遙感技術的意向。

工齡:2年(2022年發射)

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佛山一號

代號:航天新技術的試驗員

簡介:全球首顆100公斤0.5米解析度光學成像衛星,由季華實驗室設計研製。目前,佛山一號達到了預期效果,它的意義在於技術示範

技能:驗證航天遙感與微納衛星對地觀測技術

事迹:區別於其他商業衛星,「佛山一號」衛星的相機在同樣的質量和成像要求下,達到了重量最低、體積最小、成本最低的最優解組合,讓衛星發射成本下降了5至10倍,成果在該衛星成功應用,為我國航天遙感與微納衛星對地觀測提供了一種新的高解析度、輕型化、低成本的技術手段。在國土資源調查、環境保護、防災減災、資源開發利用、功能區劃等國家重大戰略、區域信息化建設等領域發揮重要作用。

工齡:3年(2021年發射)

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受訪者供圖

亞太6d衛星

代號:星空中的數據傳輸大師

簡介:是「深圳星」,是世界上首顆為衛星移動通信業務定製的高通量衛星,由亞太星通運營服務。

技能:衛星通信保障

事迹:航天員返回的東風著陸場沒有網路信號覆蓋,衛星通信是著陸現場唯一的通信手段,衛星為回收現場提供通信保障,確保載人飛船落地後現場指揮和搜救工作順利開展,已多次為神舟飛船系列、國家重大事件、重點任務和關鍵時刻提供衛星通信服務保障工作。目前正在執行神舟十八號載人飛船成功發射任務的通信保障。

工齡:4年(2020年發射)

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受訪者供圖

微景一號02星

代號:星空中的「攝影師」

簡介:是廣東首顆國際商業遙感衛星,由深圳東方紅研製,是一顆15kg的微納光學遙感衛星,星上搭載了一台視頻相機,可實現面陣成像、滑動成像、推幀成像和視頻成像,具備光學遙感業務能力,拍攝任務包括城市鄉村、港口、機場等大型設施,冰川、湖泊、海洋、沙漠、火山等地形地貌以及城市夜光、星空等

技能:攝影成像

事迹:2022年10月,該衛星傳回大量遙感數據,青海鹽池、北極冰川、希韋盧奇火山、非洲之眼的高清圖片驚艷全球。此外,還致力於實現對突發事件的自動發現和預警,對環境監測、教育、農業普查、火災監測和城市規劃等發揮作用。

工齡:5年(2019年發射)

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深圳東方紅供圖

天琴一號

代號:探索科學空白之域的排頭兵

簡介:是我國首顆由國家立項面向未來引力波空間探測的技術試驗衛星,由中山大學羅俊團隊主導研製。其成功發射意味著中國醞釀近20年的空間引力波探測計劃方案距離實現邁出了重要一步

技能:探測引力波

事迹:引力波探測將可能帶動激光、材料、光學、工程、計算機等諸多學科前沿的發展。「天琴一號」身負三大科學任務包括對空間慣性感測器進行在軌驗證、對微牛級可變推力的微推力器進行在軌驗證、對無拖曳控制技術進行在軌驗證。此外,「天琴一號」也將對高精度激光干涉測量技術、高精度質心控制技術、高穩定性溫度控制技術等引力波空間探測共性關鍵技術開展在軌驗證。

工齡:5年(2019年發射)

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「珠海一號」衛星星座

代號:狙擊山火的偵察隊

簡介:我國首個由民營上市企業發射並運營的商業遙感微納衛星星座。整個星座由分布在不同軌道的34顆衛星組成,包括視頻衛星、高光譜衛星、雷達衛星、高分光學衛星和紅外衛星。計劃在三年內發射完成,整個星座對特定地區,將實現每天不低於8次的重返次數

技能:監測山火、農作物估產、礦山治理

事迹:2022年重慶山火,山火散點多發,屢撲不滅,「珠海一號」衛星星座發揮重要作用。利用「珠海一號」高光譜影像對重慶山火過火區域進行提取,基於火災前後燃燒面積指數差異,精準鎖定中心點坐標以及對過火面積有效分析。這是「珠海一號」衛星大數據日常應用場景之一

工齡:7年(2017年發射)

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《逐夢空天 聚星築鏈》系列報道

總監製:戎明昌 劉江濤

監製:陶然 王佳 田霜月

策劃:陳實 付可 關健明

執行策劃:歐陽雲蔚 楊紅輝 江英 周全 金國華

統籌:李芷琪 潘瑩瑜

采寫:南都記者 李芷琪 潘瑩瑜 實習生 甘曉琳

設計:劉妍妍 何欣

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