中國第一顆返回衛星 差點失敗 落點偏離400公里

本文為航天系列特別約稿,航天大事記第三期

作者:白孟宸

資料圖:1975年11月26日,中國第一顆返回式衛星從酒泉衛星發射中心發射升空。

眾所周知,返回式衛星是人類空間技術領域爭奪最為激烈的制高點,美蘇兩國一度將其作為爭奪太空霸權、進行戰略偵查的主要手段。1966年,中國航天人為了打破美蘇對空間技術的壟斷,在研製「東方紅」號衛星的同時,也開始對返回式衛星項目進行技術攻關。1970年,返回式衛星被列為國家重點工程,整個中國航天工業體系投入了一場只許勝不許敗的大會戰。

我們必須承認,把衛星送上太空已經是一個難題,而讓衛星成功返回地球則是難上加難。中國航天界曾流傳一個笑話:從天上收回迎風飛舞的風箏還要費一番功夫,何況從距地面幾百千米的太空回收重型衛星?

資料圖: 衛星組裝。

返回式衛星要求整套系統在軌飛行和返回式必須以分秒不差的精度按預定程度工作,差之毫厘將會帶來無法估量的損失。同時返回式衛星執行的空間對地遙感任務又要求衛星在軌道上不斷進行姿態調整,保證在預定目標上空開機拍照,再將使用後的膠片存入回收艙暗盒,等待進入返回段。到上世紀70年代,美國的返回式衛星失敗率仍接近1/3。

為了保證中國第一顆返回式衛星首戰必勝,中國科研人員在研製中提出了苛刻的可靠性指標,要求元器件失效率控制在十萬分之一、百萬分之一甚至更低的水平上,並一舉突破了包括衛星總體設計、遙感相機設計、微型結構設計、熱設計、姿態控制、再入啟動防熱設計、回收軟著陸等一系列美蘇壟斷的空間關鍵技術。

例如在防熱技術方面,返回式衛星在進入大氣層時的動能相當於拖掛40節60噸車廂疾馳的火車,衛星外殼與空氣摩擦時溫度可能突破8000攝氏度。為了突破高溫火焰關,航天技術人員設計了一層高分子燒蝕材料,使其燃燒吸熱,反而起到保護衛星的作用。

資料圖:長征二號

1975年11月26日16時29分23秒,我國第一顆返回式衛星由「長征二號」運載火箭在甘肅酒泉基地發射升空。而此時,幾路大軍已經分赴各地保障衛星在軌運行和成功返回:在內蒙巴丹吉林沙漠深處,一支負責發出衛星儀器艙個回收艙分離指令的特殊設備分隊已經枕戈待旦4個月,他們深入沙漠就是為了替衛星搶出幾個分鐘的時間。

在四川盆地衛星預定回收區,衛星回收測量部隊已經經過幾個月的準備,將相關區域一草一木完全摸清。為了保障返回式衛星回收成功,甚至連郵電部都參與進來,調動103條線路作為專用通訊線路,27個省市自治區參與了通訊保障工作。

回收軌道專家祁思禹

而在指揮這次任務的西安衛星測控中心,回收軌道專家祁思禹親自帶領精明強幹的地面指控團隊準備隨時應對突發事件。但讓誰也想不到的是,中國第一顆返回式衛星在第一天僅運行數圈後就出現了氣壓波動。

得知這一消息之後,錢學森和時任國防科委副主任兼科技部部長的馬捷乘專機從北京飛赴西安。據親歷者回憶,錢學森竟然在隆冬的西安急的滿頭是汗,他必須向坐鎮北京的張愛萍總指揮報告真實情況。好在祁思禹胸有成竹,判斷衛星在姿態調整中啟動制動火箭造成氣壓下降,衛星一定可以完成近50圈的預定在軌飛行任務。

錢學森

不過,當衛星將要啟動返回階段時,還是出現了真正的險情:當地面測控中心將要發出控制衛星開傘的指令時,兩台控制計算機竟然開始「打架」,一個要發出指令,一個判斷必須切斷指令。此時衛星的速度接近每秒7千米,如果控制指令失效,衛星返回艙可能落入其他國家造成外交災難。

1959年4月13日,美國回收返回式衛星時由於彈射指令過早下達,機密膠捲落入挪威境內,在國際上掀起軒然大波。關鍵時刻,祁思禹當機立斷。由於來不及繞門衝進指揮大廳,乾脆破窗而入並要求發出指令,最終衛星成功接收指令並落入中國西南部。

資料圖: 回收返回艙。

不過,由於返回式衛星裙部被高溫損壞,再入段沒有打開減速傘,650千克的返回艙沒有落在四川預定區域,而是在400千米以外的貴州六枝硬著陸,當地四名守煤窯的工人緊急報告了這一情況。當衛星回收測量部隊趕到時,驚喜地發現由於返回艙沒有摔壞,所有膠片完好無損!

在取得奇蹟般的開門後之後,中國返回式衛星在80年代創造了100%的成功記錄,並在國際商用衛星市場上異軍突起,為西德、法國和比利時等國提供衛星租借服務。創造了極為可觀的經濟效益,增強了中國的國際影響力。


作者:白孟宸

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