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东方红一号鲜为人知的故事(科技名家笔谈)

作者:admin 发布时间:2020-07-24

  作者吴连大肖像画。
  本栏目画家 张武昌绘

  1970年4月24日,中国第一颗人造卫星——东方红一号成功飞天。弹指一挥间,半个世纪岁月悄然流逝。今天,回望那段激情燃烧的岁月,笔者作为东方红一号飞天工作的亲历者、参与者,深感荣幸、自豪。东方红一号成功飞天揭开了中国空间事业发展新篇章,鼓舞一代又一代中国航天科技工作者为建设航天强国而努力奋斗。

  在回顾“两弹一星”辉煌历程时,很多媒体倾向于强调当时科研人员工作条件是如何艰苦,这大体上是准确的。就东方红一号任务而言,彼时,中国航天发展处于创业期,“文化大革命”对工程实施造成了极大破坏,困难之多、之大可以想见。但是,媒体报道也存在一些不准确的地方,以致以讹传讹。比如,有媒体报道说,当时很多关键计算工作是科研人员用计算尺和算盘等来完成的。事实并非如此,在实施东方红一号卫星任务时,我们使用的核心计算装备是国产电子计算机。

  1967年3月,当时的国防科委成立了405专门任务组,主要研究制定整套测轨预报方案,编制供发射时实际使用的完整的测轨程序,包括传输、纠错等必需的前端数据预处理等。专门任务组工作使用的是X-2晶体管计算机,采用纸带输入,磁鼓外存,使用的是计算机机器语言。计算机内存已达到4K,计算速度达到每秒4万次浮点运算。

  1968年,笔者到湖南湘西卫星测控站工作,使用的是717计算机。东方红一号卫星发射时,主测控站使用的就是该型计算机,其容量为8192个单元,主频1MC,运算速度定点5.2万次/秒,浮点4.6万次/秒,外存已有磁带。

  值得一提的是,717计算机还有稳定性很高的半固定存储器,相当于现在的ROM(只读存储器),但形式完全不同。该存储器是用导线绕的,一条指令36位,有36个金属杆子,导线在左为0,在右为1,一块板子32条指令,相当于一页程序纸。一个战士一天绕不到10页。由于我们编程序的地址在前面内存中,半固定存储器的地址在后,在提交战士绕线之前,必须将地址“搬家”。因此,我们专门研制了“搬家”程序,使轨道计算程序可在内存任何地方运行,这大大提高了半固定存储器程序的编制速度。

  当时的计算中心使用的是108-乙机,比717计算机更先进一些。这些计算机均是国产的,可以非常自豪地说,我们就是使用这些国产计算机,成功发射了中国第一颗人造地球卫星。

  东方红一号是重量为173公斤、直径约为1米的72面体。在浩渺的太空,它宛若沧海一粟,很难被人们肉眼直接观测到。为了使它更显眼,人们无须凭借设备就能观测到,我们还特意给卫星穿了一个“裙子”。

  在卫星和火箭分离时,卫星在前,火箭在后。当卫星出现在天空时,人们实际上可以同时看到两个星体。由于对卫星和火箭分离时状态容易存在误解,很多人认为,前面的星体是卫星,后面的是火箭。甚至,还有人将这种说法写入了科普畅销书《十万个为什么》,以“为什么卫星后面有一个闪光点跟着”作为设问,进行深入科普讲解。

  令人遗憾的是,“前面是卫星,后面是火箭”的说法是错的。作为承担东方红一号实施观测任务的团队成员,笔者和同伴在对卫星观测几天后发现,唱着《东方红》的是后面的星体,也就是说,后面的才是我们的东方红一号卫星,前面的则是火箭。这是因为,卫星与火箭分离时,卫星得到了一个附加速度,卫星速度大,火箭速度小。根据动力学原理,速度大的轨道更大,运动周期也更长。运行几天后,卫星就落在后面了。然而,公众对此并不了解,仅根据“常识”和表象进行臆测和判断,造成了错误认识。

  顺告,东方红一号卫星现在仍在空间运行,其轨道半长径为7607.680公里,周期110.1分,倾角68.4°,近地点427.748公里,远地点2031.342公里。它还将在轨运行50年,继续穿越时空,见证中国人太空探索的新辉煌。

  (作者为中国科学院人造卫星观测研究中心原主任、紫金山天文台研究员)

(责编:杨虞波罗、吕骞)

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