為東方紅一號衛(wèi)星“牽線”的故事
“雖然已過去了50年,但當(dāng)時所經(jīng)歷的一切猶如昨天的事那樣歷歷在目?!敝袊教炜萍技瘓F八院風(fēng)云四號工程總設(shè)計師李卿說。
4月21日,為迎接第五個中國航天日并紀(jì)念長征一號火箭發(fā)射東方紅一號衛(wèi)星50周年,航天科技集團在京舉行了視頻座談會。李卿在會上講述了自己為東方紅一號衛(wèi)星跟蹤測軌的故事。
1965年2月,中央專委批準(zhǔn)了我國第一顆衛(wèi)星研制正式立項。該年底,衛(wèi)星總體方案確定,要求衛(wèi)星發(fā)射做到“抓得住、測得準(zhǔn)、報得及時、聽得見、看得見”。要達到要求,需要一套精密的衛(wèi)星跟蹤測軌系統(tǒng),在地面與衛(wèi)星之間牽起一條看不見的“風(fēng)箏線”。經(jīng)過大量模擬計算和分析研究,我國決定采取多站多普勒獨立測軌方案,使我國中低軌道衛(wèi)星跟蹤測軌系統(tǒng)形成自己的特色。
該方案最關(guān)鍵的是要解決高靈敏度、精確測量載波多普勒頻率的鎖相接收系統(tǒng)。研制任務(wù)落到中科院地球物理所,李卿所在的研究室。
多普勒測速跟蹤系統(tǒng)由高靈敏度鎖相接收機、多普勒頻率計數(shù)裝置和天線自動跟蹤伺服機構(gòu)組成,李卿承擔(dān)了鎖相接收機的設(shè)計研制工作。他介紹,該設(shè)備是從噪聲中提取微弱信號和精確測定多普勒頻率的關(guān)鍵,在當(dāng)時是一門新的無線電技術(shù),我國此前還沒有研制過這樣高要求的鎖相接收機。李卿扎進工作中,四處收集國外資料,自己推導(dǎo)設(shè)計公式,靠計算尺、對數(shù)表和三角函數(shù)書做設(shè)計,拿三棱尺、曲線板和圓規(guī)制圖,用手搖計算機計算振蕩器的頻穩(wěn)度。奮戰(zhàn)了一年,讓該設(shè)備投入研制生產(chǎn)。
1968年下半年,新研設(shè)備被送到湘西、海南、昆明、南寧、喀什、膠東等測控站進行安裝調(diào)試。李卿和同事們扛著儀器輾轉(zhuǎn)各站,對測速跟蹤系統(tǒng)進行全面檢測調(diào)試,以確保衛(wèi)星發(fā)射時系統(tǒng)處于良好狀態(tài)。
1970年4月,李卿只身奔赴負(fù)責(zé)東方紅一號衛(wèi)星飛離國境前后跟蹤測軌的海南測控站,他的任務(wù)是確保衛(wèi)星發(fā)射時,多普勒測速跟蹤系統(tǒng)處于最佳狀態(tài),實現(xiàn)對衛(wèi)星的全程跟蹤測速。在從??诔碎L途汽車去站里的路上,他看到由民兵保護的新建通信線路,心中頗為激動。事后他了解到,全國有10多萬民兵在保護從各個地面站通到酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心數(shù)據(jù)處理中心的一條條地面通信線路,確保能快速準(zhǔn)確計算出東方紅一號衛(wèi)星發(fā)射后的運行軌道。
發(fā)射當(dāng)晚,李卿和站里的同事早早守在機房,聽著發(fā)射中心的廣播。21時35分點火指令發(fā)出后,他屏住氣,牢牢地盯著設(shè)備上鎖相接收機的指示燈。不久,喇叭里傳來“湘西捕獲目標(biāo),跟蹤正?!钡膱蟾妫又蠈幷?、昆明站相繼發(fā)出報告。突然,設(shè)備上的“鎖定”指示燈點亮,多普勒頻率顯示器給出了正常的多普勒頻率值,并在有規(guī)律地減小。李卿迅速判斷,海南站也捕獲了衛(wèi)星信號。他立即示意向中心報告。
海南站一直跟蹤到衛(wèi)星飛越印度尼西亞上空,信號才逐漸消失。至此,南方4站全部捕獲到衛(wèi)星信標(biāo),每個站的多普勒頻率測量數(shù)據(jù),通過一條條線路送到了數(shù)據(jù)處理中心。中心根據(jù)這些數(shù)據(jù),再用衛(wèi)星飛行第二圈時喀什站接收的多普勒測量數(shù)據(jù),對衛(wèi)星軌道進行了改進,當(dāng)晚就報出衛(wèi)星的軌道:近地點439公里、遠地點2394公里、傾角68.5°、周期114分鐘。同時中心還作出了全球244個城市的觀測接收預(yù)報。
晚上10點多,李卿走出機房,和同事們聚在一起。一架直升機飛來,停在不遠處。站領(lǐng)導(dǎo)把記錄的衛(wèi)星數(shù)據(jù)和《東方紅》樂曲錄音磁帶交給機上人員,并告訴他們衛(wèi)星發(fā)射成功的消息,現(xiàn)場爆發(fā)出了“毛主席萬歲”的歡呼聲。
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