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我国首颗通信卫星东方红二号升空记

时间:2022-04-18
来源:中国电信博物馆公众号           作者:
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 不久前,根据梁晓声同名小说改编的年代剧《人世间》火遍朋友圈。其中有一段火箭发射的特写镜头,记录着上世纪80年代我国卫星通信史的一次高光时刻:1984年4月16日,我国首款静止轨道试验通信卫星东方红二号成功定点在东经125度的赤道上空,这标志着我国独立自主的卫星通信事业由此开创。

首款静止轨道通信卫星东方红二号 

中国研发通信卫星的时间,并不算晚。1970年4月24日,东方红一号卫星成功发射,标志着“两弹一星”国家重大高新技术项目圆满完成。同年6月,中国运载火箭技术研究院和中国空间技术研究院分别组建队伍,开展运载火箭以及通信卫星新技术的研究。1972年,军委国防工办正式上报《7201工程总体方案》,将任务周期改为“准备1976年底发射同步卫星”。但由于历史原因,该工程未能按期实施。1974年5月19日,周总理发布了“五一九”指示:“先将通信卫星的制造协作和使用方针定下来,然后按计划分工,做出规划,督促进行”。1975年3月31日,《关于发展中国通信卫星问题的报告》获批,确定选用静止轨道试验通信卫星的方案,中国发展通信卫星终于落地。这个卫星通信项目后来被命名为“331工程”,卫星被命名为“东方红二号”。

 

331工程示意图

东方红二号是中国第一颗小容量静止轨道通信卫星。静止轨道通信卫星的优点是,用户只需对准人造卫星就可以进行通信,而不是跟踪卫星的轨迹。它的主体呈圆柱形,高3.6米,直径2.1米,重量441公斤。该卫星配备了2个c波段(c波段是频率从4.0- 8.0ghz的一段频带,作为通信卫星下行传输信号的频段,阴雨天气时不会出现雨衰现象,在卫星电视广播和各类小型卫星地面站应用中被广泛使用)转发器,等效全向辐射功率为36分贝瓦,可24小时进行包括电话、电视和广播在内的各种通信。东方红二号采用自旋稳定,其轨道保持精度为:南北±1度,东西±0.5度。

东方红二号卫星

东方红二号被寄托着大家的希望,享受着全新的配套设施,包括全新的长征三号运载火箭、全新的西昌卫星发射中心、全新的卫星地面通信网络……此刻它就等待一冲升天带来的荣光。但现实是,它的飞行之旅并不像预期的那样顺利。

坎坷的飞天之旅 

1984年1月29日,距离那年的除夕仅剩三天。搭载东方红二号卫星的长征三号运载火箭升空,但在发动机二次点火加速过程中,三级火箭推力消失,导致速度不足,卫星无法进入预定轨道。当时即便所有的卫星系统都能运行,也无法提供正常的通信。这一情况出现后,直接导致研发专家们无法按时回家过年,可谁也没有多说一句,而是迅速投入到日夜调查中去。

1984年4月8日,东方红二号试验卫星被送到西昌卫星发射中心,由长征三号火箭负责第二次发射。两天后(4月10日)东方红二号试验卫星进入准同步轨道。

屋漏偏逢连夜雨,东方红二号试验卫星发射的第三天,卫星监控中心发现,安装在卫星上的电池温度已经逼近最大值60摄氏度,东方红二号“发烧”了!

如果此时卫星电池温度继续“高烧”下去,轻者会把系统“烧”出毛病;重者将把卫星彻底“烧”坏甚至引起爆炸!这个问题让现场专家们急得直冒冷汗,他们判断卫星发热是因卫星太阳能电池阵功率过剩引起的。于是果断做出了应急故障处置决定:避开太阳直射,减少充电电流,使蓄电池停止升温。总设计师巫致中对有关程序快速作了修改,并交软件人员马上实施。

紧接着,遥控系统先对卫星现有的姿态进行了测定,并很快算出了测控量。最后,指挥员一声令下,操作员按动电钮,一条有着极大风险的特殊指令链迅速发往太空!片刻,天上的卫星乖乖地躺倒了。

继而,遥控系统再次发出指令,又将卫星竖了起来。如此反复调整,卫星在天上时而卧倒时而站起,时而站起时而卧倒,一连翻了七八个跟斗,最后暂时确定在一种姿态上,使卫星成功避开了太阳的直射,温度开始下降。

但此时,温度下降后的卫星是否能到达原来规定的位置,能否保证与地面的正常通信,在场的专家谁也没底,只有搞卫星蓄电池设计的专家才能确定。当时的专家戚发轫回顾道:“卫星上的蓄电池温度越来越高,我们首要的是搞清楚温度高到什么程度就不行了。电池是研制生产的,他们在设计时预留了充足的余量。科研人员紧急在真空罐中做了试验,摸清了星上蓄电池温度可达到72度不被损坏,有了这个保险值,我们的心里就有底了”。随后指挥员当即下令发出指令链,对卫星的姿态再次进行了反复调整。卫星“发烧”的问题,终于被有效化解。紧张了几天几夜的专家们,这才长长地松了一口气。但“退烧”后的卫星,能否正常定点,又成为大家担忧的问题。

1984年4月16日18时27分57秒,东方红二号通信卫星历经一路风险终于漂移到了最佳定点区域,西安渭南测控中心一声令下,当即向天上飞旋的卫星发去了“刹车”指令。一瞬间,太空仿佛突然伸出一只无形的大手,轻轻一提,便将东方红二号卫星从准同步轨道拽到了同步轨道,最终定点在了东经125度的赤道上空!

4月18日上午,时任国防部长张爱萍与新疆维吾尔自治区第一书记王恩茂通过东方红二号通信卫星进行了北京与新疆之间的首次卫星通话。接通电话后,张爱萍放下准备好的演讲稿,大声说:“老王,哈密瓜熟了吗?”王恩茂幽默地回答:“我马上派人给你送去”。

1984年4月19日人民日报全文刊发中共中央国务院中央军委对试验通信卫星成功定点的贺电

东方红二号试验卫星的发射成功,开始了用中国自己的通信卫星进行卫星通信的历史,是我国社会主义现代化建设取得的一个重大成就。

1986年2月1日,长征三号火箭在西昌卫星发射中心将东方红二号实用通信广播卫星送入预定轨道,我国从此告别了只能租用外国卫星看电视、听广播的历史,开启了独立自主研制、发射通信卫星的时代。

原载于中国电信博物馆公众号2022年4月16日。

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