现在，太空竞赛的中心从太空城休斯敦转移到了马斯克身上，全世界都在拭目以待。

1957年10月4日，苏联将人类第一颗人造卫星斯普特尼克1号（Sputnik-1）送入轨道，美国随后爆发了一场空前的“斯普特尼克危机”（Sputnik crisis）。

苏联核弹在美国城市上空盘旋的可能性让当时的美国人有些尴尬。在学校上学的孩子们需要不时举行安全演练，政客们则争先恐后地寻找有关“美国的导弹是不是落后于苏联”、“美国是不是正在输掉冷战”等问题的答案。

在苏联发射第一颗卫星的11天后，美国总统艾森豪威尔收到了一份正式报告。《巴伦周刊》当时报道称，这份报告详细介绍了采取什么样的措施以“应对苏联的科技挑战”。于是，太空竞赛拉开了序幕。但当时《巴伦周刊》的编辑并没有为报告中提到的登月或勇敢开拓无人疆域等梦想感到迷醉，他们的报道更偏向于就事论事。

《巴伦周刊》写道，“应对苏联的科技挑战将极大地刺激显微镜、试管、本生灯和如今科学实验室所需的所有精密仪器（其中有些价格非常昂贵）的销售。”报道指出，Owens-Illinois（现为O-I Glass）、Corning Glass Works（现为Corning）和（Texas Instruments）等公司都将从中受益。

在《巴伦周刊》看来，早期的太空竞赛是一个显而易见的商机。太空探索也的确令许多行业受益，影响了无数消费者的生活方式，进而巩固了战后经济繁荣，推动美国进入上世纪60年代及之后的繁荣时期。

太空竞赛最初是一场军事竞赛。当年纳粹德国想通过第一枚远程弹道导弹V-2火箭来扭转二战局面。《巴伦周刊》在1945年1月写道，“V-2火箭于1944年9月发射升空，从英格兰北部到法国洛林一路散播恐怖气息，”虽然当时德国发动了最后的疯狂攻势，但欧洲战事的结束已即将到来。

当同盟国军队于当年春天涌入德国时，美苏军队竞相缴获V-2火箭、科学家和秘密技术。之后，冷战拉开了序幕。

在太空竞赛初期，苏联处于领先地位，在发射人造卫星斯普特尼克2号时把一只狗送入太空，之后又于1961年将第一位男性宇航员送入太空，并在1963年将第一位女性宇航员送入太空。

《巴伦周刊》在1960年报道称，美国“飞向太空的速度实在太慢了”，后来美国提出了登月计划。但在此之前美国的工业就已经面临诸多挑战。“太空竞赛催生了很多计划，关键问题是应该去实施那些计划”，《巴伦周刊》1959年的报道称。

《巴伦周刊》在报道中说，第一颗气象卫星Tiros-I有望揭示“龙卷风等大气受干扰事件背后的原因”。Tiros-I是我们现在极为依赖的天气预报系统的先驱。

1962年，美国电话电报公司（AT&T）发射“该公司自己的人造卫星”的计划造就了第一颗有源通信卫星Telstar1号。如今，地球上空的轨道布满了上万颗卫星（Telstar1号等许多卫星已经停止工作，但仍围绕轨道运行）。

《巴伦周刊》1958年报道称，“在、（General Electric）和西屋(Westinghouse)等公司的带领下，微波技术也正在突飞猛进。”

随后兴起了微波集成电路技术，在二十世纪60年代，NASA是最大的集成电路消费客户。不过到了1974年，《巴伦周刊》开始报道雅达利（Atari）新推出的Pong电子游戏机使用的芯片，这款游戏机当时已在美国各地风靡。今天，集成电路对于电脑、手机和整个现代文明的构成都是必不可少的。

到二十世纪60年代末，NASA马不停蹄地从1968年10月到1969年7月期间执行了五次阿波罗飞行任务。在最后一次飞行任务中，阿波罗11号第一次把人类带上了月球。

虽然这一标志性事件令人激动不已，但美国人开始质疑向太空计划中投入的巨额资金。《巴伦周刊》在1969年的报道中问道，“把人类送上月球”是否可以完成“比机器人更多的工作”，此外，NASA的60亿美元预算“是否是对公共资金的最明智的利用”。

《巴伦周刊》在1999年的一篇评论文章中写道，作为NASA的下一个大型项目，航天飞机成本太高，无法成为预想中的主力。文章指出，下一次太空竞赛应该以盈利为目的，而不是另一个政府项目，“我们并不缺乏资本，也不缺乏愿意为了丰厚回报而冒巨大风险的资本家。”

现在，太空竞赛的中心从太空城休斯敦转移到了埃隆·马斯克(Elon Mush)身上，全世界都在拭目以待。

（本文仅供读者参考，并不构成提供或赖以作为投资、会计、法律或税务建议。）

　　来源：陆绶观. 《请历史记住他们——中国科学家与“两弹一星”》. 科学时报社. 1999

　　在纪念中国科学院创建50周年的欢庆日子里，人们会自豪地想到，构思、孕育、诞生于中国科学院的中国第一颗人造地球卫星——东方红1号，带着它那独特设计的、向全球播放的《东方红》乐音，飞上蓝天，也已经29年了。 

　　中国科学院40多年的人造卫星工作大体经历了三个时期：1958—1964年为581任务时期，主要是构思、预研、练兵、打基础，科学家们和院党组提出的卫星计划获中央赞同并拨专款支持，后因国家经济困难适当调整；1965—1968年为651任务时期，中央专委决定中国科学院负责卫星工程总体设计和技术抓总，卫星本体的研制和地面测控系统的组建，七年预研开花结果；1968年在“文化大革命”冲击下，中国科学院的卫星任务和机构、队伍成建制地移交国防科委成立空间技术研究院，此后在各型卫星研制工作中，中国科学院有关各所仍继续承担协作配套任务，并开展卫星应用研究。本文仅简叙第一颗卫星有关工作。 

　　1957年10月4日，人类第一颗人造地球卫星由苏联发射成功。中国科学院副院长竺可桢、力学所所长钱学森、地球物理所所长赵九章等建议开展中国的卫星研究工作。应苏联科学院要求，中国科学院地球物理年国家委员会自10月起即在全国范围内组织对苏联卫星的观测，并成立人造卫星光学观测组和射电观测组。观测站先在北京、南京、上海、昆明四地设立，1958年发展到12处。 

　　1958年5月17日，毛泽东在八大二次会议上提出：“我们也要搞人造卫星。”聂荣臻责成中国科学院张劲夫和国防部五院王铮等组织有关专家拟定卫星规划。七月，中国科学院向聂总报告计划整个工作分为三个步骤：第一步发射探空火箭，第二步发射小卫星，第三步发射大卫星；分工方面火箭以五院为主，探空头和卫星及观测工作以科学院为主，相互配合。要求苦战3年，实现(1960年)上天。为组织协调卫星和火箭探空任务，成立了“中国科学院581组”，组长钱学森，副组长赵九章、卫一清，成员有力学所杨刚毅、自动化所武汝扬、电子学所顾德欢、化学所华寿俊等。另设技术小组，由钱学森和赵九章主持，经常参加会议的有陆元九、杨嘉墀、陈芳允、吕保维、马大猷、孙湘、孙健、王正、吴几康、施履吉等。当时这项工作抓得十分紧，七、八、九3个月，581组每周要开2到3次会，张劲夫、裴丽生、杜润生、王铮、王士光、罗沛霖、钱文极、蔡翘也多次出席这些会议。 

　　与此同时，以力学、自动化、地球物理等三个所为基础，成立三个设计院：第一设计院负责卫星总体设计和火箭研制，为便于与上海市合作，11月迁上海，改名为上海机电设计院；第二设计院负责研制控制系统，分3个研究室，业务方向分别是姿态控制系统仿真，遥控遥测和运动物体控制；第三设计院负责探空仪器研制与空间环境的研究，以地球物理所为主，赵九章、钱骥担任科技领导。 

　　581组紧张工作2个多月，夜以继日，奋力拼搏，通过与院内外军、民31个单位的大力协作，在10月中国科学院跃进成果展览会保密馆展出了卫星和火箭的设计图和模型，包括载有科学探测仪器和小狗的两个探空火箭头部模型。以毛泽东为首的党和国家领导人参观了展览会。 

　　考虑到火箭推力对卫星发展的制约，钱学森主张科学院先行一步，研究高能燃料。1958年科学院召开高能燃料会议，组织北京、上海、大连、长春4个化学所的精兵强将，开展液体、固体高能燃料的研制，并探索固液型、游离基及重氢燃料。为此向聂总作了专题报告，建议火箭制造也采取两条腿走路的办法，即在五院利用苏联资料和一般燃料研究火箭的同时，科学院发挥各有关研究所潜力，完全靠自己摸索创造，从高能燃料入手开发研制火箭，作为五院的补充。为进行高能燃料的合成、组合、燃烧等研究试验和相应的火箭发动机研制试车，张劲夫、钱学森等乘民航飞机在北京选址，由京区两个所联合建立试验基地。后来，各化学所研制成功的若干种液体、固体燃料，经国防科研设计部门试验、订货，由工业部门投产供应。在试验基地由林鸿荪负责研制试车成功的液氢、液氧火箭发动机，由郭永怀作为总设计师负责设计研制并在试验基地飞行打靶试验成功的单兵肩扛541地对空导弹，在“文革”冲击中，先后按国防科委通知移交有关国防部门。 

　　1958年11月，张劲夫作为中央候补委员在参加武昌八届六中全会期间，向书记处汇报科学家们对研制人造卫星的意见和计划，获会议赞同，并决定拨2亿专款支持。党组确定专款重点用来建设迫切需要的高能燃料、火箭发动机和上海机电设计院运载火箭两个研究设计试验基地，以及水声工作站，风洞，581组实验室，109厂、上海、大连、长春高能燃料研究室和电子、自动化、高温金属、光学等4个配套工厂。 

　　1959年1月21日，院党组传达邓小平指示：卫星明后年不放，与国力不相称。据此，调整了581任务部署，提出“以探空火箭练兵，高空物理探测打基础，不断探索卫星发展方向，筹建空间环境模拟试验室，研究地面跟踪接收设备”的具体方针。实际工作首先集中力量研制T-7型气象火箭，同时与国防部五院合作研制和平1号高空地球物理火箭。5月4日，钱学森主持和平1号协作分工会议，就遥测系统、箭上仪器、结构设计、弹道测量、与靶场挂钩等问题作了具体安排，参加会议的五院有刘秉彦、梁守槃等，科学院有谷羽、赵九章等。 

　　探空火箭及其各配套分系统的研制 

　　气象火箭是一种能探测60～80公里以下高空大气温度、气压、风向、风速的空间探测系统。麻雀虽小，五脏俱全，也包括运载火箭，飞行器结构、能源、天线，探测仪器，环境模拟试验，地面发射，遥测，跟踪测轨，时间统一和数据记录处理等各分系统。 

　　运载火箭由上海机电设计院在杨南生、王希季主持下研制。1959年10月开始研制T-7的模型火箭T-7M，1960年2月19日在上海南汇老港镇海边简陋的试验场首次发射成功，12月加上助推器串级发射成功，飞行高度达9.8公里。1960年5月28日，毛泽东、杨尚昆等到上海新技术展览会尖端技术展览室参观了T-7M火箭。当汇报这是在没有苏联专家，没有资料，依靠平均年龄不到25岁的大中专学生设计研制而成时，毛主席连声称好，并询问火箭可飞多高，回答能飞8公里，毛主席说：“8公里那也了不起!”“应该是8公里、20公里、200公里，搞上去!” 

　　在研制火箭的同时，1960年3月，地球物理所、上海机电设计院联合在安徽省广德县山区选点建立了探空火箭发射场，代号603基地。T-7型火箭是由液体主火箭和固体助推器串联起来的无控制火箭，总长10米，直径0.45米，起飞重量1138公斤，可携带探测仪器25公斤，设计最大飞行高度60公里。在T-7M研制经验的基础上，1960年9月13日T-7火箭首次发射成功，经过失败和成功的几次试验后，1961年11月23日达到58公里的飞行高度，基本满足高空气象探测要求。1962年1月确定对T-7火箭作进一步改进，要求有效载荷提高到40公斤，称为T-7A型。1963年12月发射成功，最大高度达到1 15公里，箭头、箭体分离后分别用降落伞装置回收，不但可用作气象探测，也为高空生物和地球物理探测创造了条件。 

　　火箭遥测系统和跟踪定轨系统自1958年起分别由自动化所(第二设计院)张翰英和地球物理所(第三设计院)秦馨菱、蔡君勇主持，经过多次改进、提高，达到了T-7型火箭的实际使用要求，并处于国内领先水平，得到有关方面推广应用。 

　　为检验各种材料、元件、仪器、结构等能确保满足火箭上天的严酷环境条件，1959年地球物理所金立肇等研制建成高、低频振动，冲击和超重试验的动力学环境模拟实验室。1959—1965年地球物理所与有关工厂合作，先后研制建成大型环境模拟设备，包括大振动台、大冲击台、大型高空气候模拟试验箱、高声强试验室、旋转半径6米的大型离心机和直径2米的超高真空太空模拟器，可对整个箭头和卫星进行试验。 

高空气象、物理、生物探测的组织实施 

　　掌握了运载火箭及为之配套的各个分系统，1960—1965年在603基地组织了一系列高空科学探测试验。仅T-7火箭就先后发射过9批次24发。其间上海机电设计院于1963年1月划归国防部五院建制，但与科学院各所的协作关系不变，联合攻关一如既往。 

　　国防科委1961年5月向中国科学院新技术局正式下达探测100公里以下高空大气温度、气压、密度和风四项参数的任务。同年11月23日，以上海机电设计院杨南生、地球物理所杨俊文为首的联合试验队，在广德利用T-7火箭测得58公里高空以下箭载空盒气压计、热丝气压计、钨丝温度计和太阳辐射计数据，这是带气象、物理探测仪器的火箭第一次获得成功。1963年8月4日，在地球物理所陈哲明等对镀锌丝的随风性能、金属化伞测风代表性和雷达反射特性等理论研究和地面、气球、飞机试验的基础上，用火箭测风第一次取得成功。当年和次年又先后进行8次火箭测风试验，都获得高空大气的风向风速资料，取得突破性成果。 

　　1959年五院与科学院共同筹划的和平1号地球物理火箭，1964年初落实为用T-7A型火箭进行电离层电子浓度探测试验。整个探测系统的总体设计和研制由地球物理所周炜负责。1965年12月，七机部八院(原上海机电设计院)王希季与地球物理所周炜联合组织空间物理火箭探测，飞行高度达到90公里，取得了火箭喷焰的等效电子浓度数据，另一发火箭上测量高空宇宙线的盖革计数器，也取得很好结果。以多普勒频移原理设计的电离层测量系统为后来卫星跟踪测轨打下了技术基础。 

　　1963年中国科学院生物物理所提出用T-7A火箭进行高空生物学和高空医学研究，1964—1966年共成功发射5发，箭头舱内分别装有大白鼠、小白鼠、生物试管(果蝇、须酶、真菌、放线菌以及蟾蜍卵等)和小狗，箭上遥测和摄影系统工作正常，生物舱安全回收，为我国宇宙生物学研究和生物保障工程设计开创了先河。国防部五院1964年8月10日致函中国科学院并转生物物理所、地球物理所祝贺生物火箭试验成功。 

卫星预研和学术上、物质技术上的预先准备 

　　围绕气象、物理、生物等高空火箭探测的攻关目标，组织数、理、化、天、地、生、技术科学等多学科通力协作，科研、设计、工艺、制造、试验等多兵种联合作战，这在科学院是前所未有的创举。在院党组的统一领导和581任务方针的指导下，经过7年坚持不懈的努力，出色地实现了目标，同时锻炼成长了一支既有高度理论素养，又团结 

　　协作，能自己动手创造条件，解决一个一个实际问题的坚强队伍。积累了从总体设计、组织计划、实验条件建设、分系统协调、质量分析、调度指挥等一整套科技工程攻关的宝贵经验。与此同时，在院领导和新技术局的安排下。还先期为下一步人造卫星上马开展了相应的准备和预研工作：地球物理所在钱骥主持下，组织骨干力量对国外卫星和空间技术发展及应用动向作了全面、深人、细致的调查和分析研究，为我国自行设计研制提供借鉴；紫金山天文台和数学所通过对外国人造卫星的观测，在研究轨道理论和最佳轨道计算方面取得成果；自动化所(第二设计院)自1958年起从未放松对运动物体控制的理论研究。并通过完成多项国防委托任务结合研究卫星控制，包括轨控和姿控，并研制成功系统仿真设备J331大型模拟计算机；科学院的两个所分别对星上所需太阳能电池、微波固态源的研究，对卫星结构力学、热控技术的研究等也不断取得进展；院领导决定把院器材局工厂扩充加强为院科学仪器厂，亲自出面协商兄弟工交部门调入技术工人，集中使用外汇进口精密加工机床，并建立计量标准二级中心，为下一步卫星任务的加工和总装、测试等创造条件；中国科学技术大学开设了一系列有关空间科学技术的课程，包括钱学森讲的《星际航行概论》，赵九章讲的《高空大气物理学》，陆元九讲的《陀螺及惯性导航原理》等，并由科学出版社出版发行；1961年4月12日，前苏联宇航员加加林太空飞行成功，中国科学院由裴丽生、钱学森、赵九章等主持举办星际航行座谈会，1961—1964年共举办12次，每次由一位专家做专题中心发言，学术讨论气氛活跃，1965年1月由新技术局汇编，科学出版社出版。 

　　1964年，我国中程导弹再次发射成功。12月三届人大会议期间，赵九章上书周恩来总理，陈述理由，认为抓卫星工作现在是时候了。1965年1季度，周恩来批示科学院提出具体方案(651后来被定为卫星任务代号)。张劲夫、裴丽生、竺可桢迅即组织有关人员讨论，在多年卫星基础研究和火箭探空实践的基础上，形成党组建议上报。与此同时，钱学森也建议早日制订卫星计划，列入国家任务。聂荣臻指示国防科委罗舜初约请张劲夫、钱学森、孙俊人等有关部门负责人和专家座谈。根据座谈意见，国防科委4月29日向中央专委提出1970—1971年发射我国第一颗人造卫星的报告，建议卫星工程总体及卫星本体由中国科学院负责，运载火箭由七机部负责，地面观测、跟踪、遥控系统以四机部为主，科学院配合。5月4日~5日，专委第12次会议原则批准国防科委的报告，并指示：以中科院为主，负责发射人造卫星的总体设计和技术抓总，由四、七机部及总后军事医学科学院等部门协作，并将此项工作纳入各部门计划；中科院在7月份专委会议上提出有关具体安排的报告。 

卫星规划方案的制定和批准 

　　为贯彻中央专委第12次会议的指示，科学院于5月31日成立由有关专家负责的卫星本体和地面设备、生物、轨道等四个工作组，组织有关人员讨论，草拟初步方案。   

　　卫星上天是科技人员多年来的热切期望，虽限于经济困难，仍锲而不舍，孜孜不懈，埋头练兵，积聚力量，现在终于盼来了国家即将采取实际行动的权威决策，不禁群情激奋，热血沸腾，要在国家搭起的这个广阔舞台上充分贡献自己的聪明才智和精湛技巧，竭诚报效祖国。按照院领导要求，在过去工作基础上，首先拿出第一颗卫星的初步方案，归纳成图表，分别向张劲夫等院领导和国防科委罗舜初等作了详细汇报，并由钱骥等直接向周总理汇报。当总理知道钱骥姓钱时风趣地说，我们的卫星总设计师也是姓钱啊，我们搞尖端的，原子弹、导弹和卫星，都离不开“钱”啊。经过一个多月的昼夜工作，于7月1日向中央专委呈报了《中国科学院关于发展我国人造卫星工作的规划方案建议》。就发射人造卫星的主要目的，十年奋斗目标和发展步骤，我国第一颗人造卫星可供选择的3个方案，卫星轨道选择和地面观测网的建立，重要建议和措施等5个问题作了论述。还有3个附件：国外空间活动及人造卫星发展概况；六种主要人造卫星的本体设计方案；人造卫星轨道设计方案。 

　　8月9日、10日，中央专委第13次会议讨论并原则批准这个规划方案，确定国防科委负责组织协调；科学院可先按此规划开展工作。张劲夫增补为中央专委委员出席了会议。 

　　8月中旬，科学院开会传达中央专委决定，讨论卫星工作的任务落实和组织落实。决定立即成立三个组织：卫星任务领导小组，组长谷羽，副组长杨刚毅、赵九章；卫星总体设计组，组长赵九章，副组长郭永怀、王大珩；卫星任务办公室，主任陆绶观(新技术局计划处处长)。1966年1月，宣布成立中国科学院卫星设计院，代号651设计院，公开名称科学仪器设计院，赵九章任院长，杨刚毅任党委书记，钱骥等为副院长。 

第一颗人造卫星总体方案的论证 

　　为促进各有关部门尽快进入卫星研制的实际工作，国防科委决定组织军、民有关单位对第一颗卫星的技术方案加以具体论证。1965年10月20日至11月30日，中国科学院受国防科委委托，在北京主持召开了中国第一颗人造地球卫星的总体方案论证会。参加会议的有国防科委、国防工办、国家科委、总参、海军、炮兵、一机部、四机部、七机部、通信兵部、邮电部、发射基地、军事医学科学院以及中国科学院有关研究所代表共120名。会议由裴丽生副院长主持。赵九章就过去工作、第一颗卫星的任务和条件、协作分工、会议开法等作了说明。科学院代表报告了中国第一颗人造卫星的总体方案和卫星本体设计提纲；七机部代表报告了运载工具方案设想；按照四机部建议，中国科学院代表报告了地面系统方案设想。   

　　会议对重大问题进行了反复的慎重的讨论。确定第一颗卫星为科学探测性质的试验卫星，为发展我国对地观测、通信、广播、气象、预警等各种应用卫星取得基本经验和设计数据。其具体任务是：(1)测量卫星本体的工程参数；(2)探测空间环境参数；(3)奠定卫星轨道测量和遥测遥控的物质技术基础。大家一致同意中国第一颗卫星在重量、寿命、技术等方面都要比苏、美第一颗卫星先进，并做到“上得去，抓得住，测得准，报得及时，听得到，看得见”。要努力做到一次成功，初战必胜。总体组何正华提出，第一颗卫星命名为“东方红1号”，并在星上播放《东方红》乐音，让全世界人民听到，得到与会专家赞同。 

　　会议通过深入细致的论证，编写了第一颗卫星总体方案、本体方案、运载工具方案和地面观测系统方案等4个文件初稿以及27个专题论证材料共15万字左右。其中有的问题论证还不够深透，又经过会后数月的计算、论证、复审，逐步趋向成熟。在11月30日大会总结和讲话中，裴丽生、罗舜初认为这次方案论证会议收获很大，是一次成功的会议；通过与会代表42天的辛勤工作，使我们对人造卫星的知识增加了，对卫星工程的性质和特点有了深切的体会；会议充分发扬了技术民主，对各项技术方案的认识深刻了，为开展卫星工作初步摸清了底(会上提出需要研制的课题上千个，涉及生产、研制单位上百个)；对于分工协作、进度计划、条件保障措施等也有了个大体安排。 

　　关于地面跟踪测轨系统，1966年1—3月，在651设计院组织有关专家对短弧段跟踪定轨进行大量模拟计算和分析研究的基础上，肯定了多站多普勒独立测轨的方案，使我国中低轨道卫星的跟踪测轨系统形成中国自己的特色。3月22—30日，在北纬饭店召开地面观测系统方案论证会，审定了各分系统的方案。不久，在4月召开的两次轨道选择会议上，根据实际需要和可能，与会者一致作出了将轨道倾角增大到70度左右的结论，不仅根本改善了卫星轨道的总体性能，而且可节省地面台站建设的大量投资。 

东方红1号卫星的研制 

　　651设计院东方红l号总体组由钱骥副院长领导。全组共11人：组长负责全面，并侧重结构、环境条件以及与运载工具协调；副组长负责电气部分包括整星电路、电缆布局、连接安装等；成员分别负责卫星跟踪测轨系统、轨道设计、遥测系统、电源系统、姿态控制、热控制、结构系统等。总体组与新技术局卫星任务办公室密切合作，1965年12月共同组织召开院内卫星任务第一次工作会议，并把研制任务分解成为一个个具体课题，制成数百张任务卡片下达各所。 

　　在581组多年工作积累基础上，总体组群策群力，反复论证，确定东方红1号各分系统的组成是：《东方红》乐音装置、短波遥测、跟踪、天线、结构、热控、能源和姿态测量等。 

　　让全球听到中国卫星播放的《东方红》乐音，这是大家十分关心的一个关键项目，由自动化所负责研制，通过众多方案的反复研试，选择确定了最佳路线。星上短波发射机一身二任，既播送乐音，又传送遥测信号。 

　　跟踪定轨分系统涉及到卫星上天后能否准确测定其运行轨道参数并及时向全世界预报卫星飞经各地上空的具体时刻。地面跟踪以多普勒测速仪(地球物理所研制)为基础，而在卫星人轨点则以154—Ⅱ型雷达(四机部研制)为主，配以引导雷达(西南电子所研制)。与这3种地面无线电跟踪设备相呼应，星上也安装3种无线电装置：超短波信标机(地球物理所研制)；5厘米微波应答器(四机部研制)；10厘米信标机。 

　　其他各分系统也都各有其独特的技术问题，例如热控：卫星在空中运行时，向阳面温度高达100⁰C，背阴面低至—100℃，而仪器设备必须保持在—5℃至40℃范围内才能正常工作。闵桂荣等通过大量的测量、试验、计算和理论分析，采用了上海两个所研制的多种温控涂层，使仪器舱内温度达到总体设计要求。 

　　为确保卫星产品质量，1967年1月总体组提出东方红1号研制工作分为模样、初样、试样和正样四个阶段。各分系统首先制作实验线路，装出性能样机，证明技术上可行，生产上可能，由总体组指派验收组进行验收，然后装出模样星，通过解决总装试验后出现的矛盾，确定协调参数，在此基础上拟定各分系统的初样研制任务书。总体组还制定出初样阶段整星和分系统各种试验的技术规范，用初样产品总装出考核卫星结构设计、热控制设计等的结构星、温控星等，通过试验，改进，再试验，直至达到设计要求。进一步协调确定研制试样星的技术规范。 

　　1967年12月1日至20日在科学仪器厂(即卫星总装厂)进行星上跟踪系统初样联试，参加单位有651设计院、科仪厂、四机部十院10所、应地所等，在分系统主管周同灏带领下，大家放弃休息，夜以继日地努力工作，终于解决了射频干扰等几个难题，使星上跟踪系统工作正常。到1967年底各分系统的初样产品基本配套，卫星桌面联试工作准备就绪，初样阶段的研制工作接近完成。 

卫星地面观测系统的建设 

　　卫星地面观测系统包括光学及无线电跟踪系统，遥测遥控系统，时间统一勤务系统，通信系统，控制计算中心及数据处理系统等，技术高度综合，规模庞大，台站遍布全国。1966年3月4日，按照四机部的建议，国防科委张震寰副主任召开会议，决定卫星地面观测系统的规划、设计、建设和管理工作，改由中国科学院为主，四机部配合，邮电、通信兵及其他有关部门参加。为此，科学院于5月3日成立了卫星地面观测系统管理局筹备处，代号701工程处，由杨家德、陈芳允负责。701工程处在临阵受命，任务重大、头绪繁多、力量不足的不利条件下，胸怀大局，迅速到位，半年内做了大量工作：参与确定了轨道倾角70度的地面观测系统总体方案；提出了包括大、中、小18处台站和1个控制计算中心的地面观测系统布局方案；提出了各台站系统主要设备的技术指标和使用要求(共102项，其中国内已有生产的32项，需组织研制的70项)，并开始组织订货和研制；开始了台站设计和选址工作(台站分布14个省、区，要求避开城市、机场、电站等干扰源)；着手台站观测人员的征集和培训工作(需要上千人)。 

　　时间统一勤务由上海天文台负责。人造卫星以每秒约8公里的速度绕地球运行，l／1000秒就飞行8米，要进行精确测轨、计算和组织整个大系统的同步操作，必须有高精度的时间频率基准。在周恩来亲自关怀下，上海天文台胜利地为东方红1号提供了时统服务，并及时试制成功氢原子钟。 

　　卫星地面站专用717中型数据处理计算机，是计算所克服“文革”造成的极端困难，于1968年6、7月研制完成2台，并派出2个小分队分赴新疆、湖南安装，以实时收集处理雷达、遥测遥控和跟踪信息，完成对卫星运行初轨的计算。 

　　地面观测的一个重要任务是及时发布卫星行经各地的准确预报。1967年3月国防科委主持的地面观测系统方案复审会议确定，以张家祥等卫星轨道改进方案的工作为基础，组织专门任务组(代号405组)，研究制定整套测轨预报方案。任务组由紫台、数学所、西北计算所、701工程处和20基地共25人组成，经历了南京的酷暑和严寒以及“文革”武斗高潮，艰苦奋斗整整一年，终于成功撰写出方案报告。紧接着任务组又集中到北京编制计算机实测程序，然后分头深入天南地北的中心站、基地，把程序装入地面站的计算机存储器，调试无误，最后于1969年9月通过联合演习。至此，405组的任务全部完成，就等卫星发射了。 

星系列规划的论证和返回式卫星的预研 

　　根据1965年8月中央专委指示科学院可先按卫星工作规划开展工作，赵九章、钱骥即开始探讨返回式卫星的方案。钱骥带人遍访军、民有关单位，调研征询对卫星应用的需要，掌握第一手材料。1966年5月11日至25日，中国科学院受国防科委委托，组织军、民有关单位召开1966—1975年卫星系列规划论证准备会。651设计院赵九章作了综合报告，钱骥报告了发展返回式卫星的设想，军医科学院贾司光报告了载人飞船的作用，心理所徐联仓介绍了发展宇宙飞船的初步设想。提出的规划设想为：“以科学实验卫星作为开始和打基础，以测地卫星，特别是返回式卫星为重点，全面开展包括通信、气象、核爆炸、导弹预警、导航等卫星，配成应用卫星的完整体系，进一步在返回式卫星的基础上发展载人飞船。”会议对各类卫星的任务，需要解决的关键技术，它们之间的相互关系等问题，进行了较全面、详细的分析，为中国卫星事业的持续发展确定了方向。 

　　会后，65l设计院组建了返回式卫星总体组。除结合东方红1号对返回式卫星的轨道选择进行了研究外，还就有关关键问题进行了论证和预研： 

　　1．卫星回收方案。在651设计院安排下，吴承康等对飞行轨道、着陆准确度、制动火箭、再人气动与外形、气动垫和剪切力、防热层烧蚀等进行了研究分析计算和实验，提出了下降轨道选择、实现回收的具体步骤等方案设想，并于1966年3月提交了书面报告。 

　　2．姿态控制系统方案。为满足入轨、返回等对卫星姿态控制的精度要求，自动化所杨嘉墀、张国富等提出采用三轴稳定姿态控制，通过反复论证，并用模拟和数字计算机做了大量的仿真试验和参数设计，1970年初完成姿控系统模样研制。 

　　在上述预研工作的基础上，1967年9月11日召开了返回式卫星总体方案讨论会。 

　　与此同时，在王大珩和陶宏分别主持下，中科院的两个所分别对返回式卫星用相机和胶片开始研制。 

人造卫星抓总工作体制的大调整 

　　中国科学院与国防部五院、四机部和全国许多部门、单位密切合作，至1968年初已基本完成中国第一颗人造卫星初样星的研制，地面观测系统的建设也初具规模，卫星研制、生产、试验和操作管理人员已锻炼形成能解决实际问题的坚强队伍。在“文革”动乱中，1967年10月25日，毛泽东批准聂荣臻关于国防科技体制调整、改组方案的报告。据此，1968年2月中国科学院把卫星工程及主要承担卫星工程任务的单位全部移交国防科委建立空间技术研究院。据1968年5月统计，中国科学院划归空间技术院的研制队伍6千余人，千元以上的仪器设备3千余台，建筑面积2l万平方米，大体分别占空间技术研究院当时人员、仪器设备和建筑面积的3／4。 

　　1970年4月24日晚，东方红1号卫星胜利升空，圆满实现了“上得去，抓得住，测得准，报得及时，听得到，看得见”和一次成功，初战必胜的要求。 

　　作为本文的结束，让我们听听几位当时奋战在第一线的几位科学家的心声： 

　　自动化所陆元九：“当东方红乐曲声第一次响彻云霄的时候，中国人民为祖国的人造地球卫星遨游太空而欢欣鼓舞，我更是热泪盈眶，因为这是我亲身参与并长期为之奋斗的目标啊!” 

　　天文台张家祥等405测轨预报专门任务组的同志们：“当卫星发射成功的喜讯传来，我们是多么的高兴啊!我们也曾为她贡献了3年的青春!岁月易逝人易老，我们这伙年轻人现均成了年过半百的中年人。但那场团结、紧张、艰辛、胜利的呕心沥血的战斗生活，是我们一生中最难忘却的回忆。” 

齐奥尔科夫斯基曾经说过，地球是人类的摇篮，但是人类不能永远生活在摇篮里。

人类的飞天梦想从未断绝，人类对于浩瀚宇宙的向往亦如此执着，跨越千年，越过荆棘，从万户飞天到阿波罗飞船成功登月，从引线风筝到旅行至宇宙的边缘的探测器，我们对天空、对宇宙的好奇心愈发浓厚。

太空中就有这样几枚漫游在浩瀚太空的卫星，承载着人类对宇宙的好奇孤独的漫游在茫茫太空中。

• 旅行者1号：旅行至宇宙的边缘

“旅行者1号”于1977年9月5日发射，在经历长达36年零7天的漫长旅行之后，终于脱离了太阳系，飞向更加深邃的深层空间，这是人类之前从未涉足的领域。在过去的41年里，旅行者1号在自己和太阳之间拉出了一道0.00228光年的距离。

旅行者1号在自己和太阳之间拉出了一道0.00228光年的距离。

旅行者1号还携带了一张唱片，它有12英寸厚，镀金表面，内藏留声机针，115幅图像，以及多种大自然的声音。还有55种人类语言录制的问候语和各类音乐，旨在向“外星人”表达人类的问候。茫茫宇宙中，38年孤身一人的飞行。

旅行者1号携带的两张金盘，用于向外星人介绍地球的信息

它原本任务是在太阳系内做行星，但在拍摄土星卫星的过程中受到引力干扰，NASA转而为其安排了“星际任务”，即飞出太阳系，进军深层空间。科学家估计，旅行者1号的电池能提供足够电力至2020年。

• 旅行者2号：飞越日光层外缘

旅行者2号目前距离地球超过110亿英里（180亿公里），研究人员仍可以与其通信，但以光速传播的通信信号，从旅行者2号到达地球大约需要16.5小时。而相比之下，从太阳出发的光只需要大约8分钟就能到达地球。

旅行者1号和2号都飞出了太阳风层顶(Heliopause)，进入星际空间。NASA官网图片

对比航天器上仪器的数据，NASA科学家确定旅行者2号于11月5日穿过日光层的外缘。日光层是由太阳产生的粒子和磁场产生的保护“气泡”，其边界称为太阳风层顶，是炎热的太阳风与寒冷、密集的星际介质相遇的地方。

旅行者2号的“孪生兄弟”旅行者1号已经在2012年越过了这一边界。但旅行者2号携带的一种仪器，将首次提供有关这一星际空间性质的观测资料。

• 机遇号：超期服役15年，牺牲在火星

从2004年1月25日着陆火星表面迄今，“机遇号”火星漫游车已在火星漫游15年多，完成90个火星日的任务，2018年6月，一场巨大的沙尘暴席卷火星，遮住了太阳。机遇号的太阳能电池板无法保持供电，机遇号进入休眠模式，最后由于电源迟迟不能供应，机遇号保温系统无法正常运转，最终被冻死在火星上！美国宇航局试图让勇敢的机遇号起死回生，但没有成功，最终在2月13日宣布了机遇号的死亡。

机遇号”从火星表面传回地球的图片

机遇号”在火星表面的自拍

机遇号在火星上的最大发现，就是火星上曾经温暖和湿润，并存在过含有盐分的液态海洋。

• 罗塞塔号：十年的“追星”路程

“罗塞塔号”彗星探测器的登录器“菲莱”与67P彗星的渲染图

“罗塞塔号”彗星探测器于2004年3月2日发射，目的是研究楚留莫夫-格拉希门克彗星(代号为67P)，46亿年前太阳系的起源之谜。在2014年11月，“罗塞塔号”成功着陆彗星表面，十年的“追星”路程终告成功。

“罗塞塔号”彗星探测器与67P彗星的渲染图。

罗塞塔号”用了十年时间，成功登陆彗星，这也是人类有航天史以来的首次彗星“软着陆”。

• 卡西尼号：献身土星的地球使者

NASA为土星探测卫星“卡西尼号”做的成功绕行土星10周年纪念海报

卡西尼号于1997年10月发射上空，经过了为期7年的太阳系之旅，于2004年到达目的地。它到达土星时立即开始收集数据，并在2008年完成了四年的主要任务。它发现土星环、风暴和土星表面的旋流模式的额外缺口及更多的卫星，还发现了各种分子的存在，惠更斯探测器甚至在泰坦表面发现了流动的液态甲烷的证据。

土星北极的“玫瑰”漩涡（假色）

从216年11月起，“卡西尼”号将开始一系列变轨机动，进一步靠近土星。2017年9月15日，卡西尼号土星探测器燃料将尽，科学家控制其向土星坠毁，北京时间19:55，卡西尼号与地球失去联系，它进入土星大气层燃烧成为土星的一部分。“卡西尼号”的任务至此结束。

北京时间20179月15日凌晨4时许，卡西尼号拍下最后一张照片，箭头所指为地球

• 伽略号：伴木星8年，化作一阵风

“伽利略号”木星探测器

它于1989年升空，1995年12月抵达环木星轨道。它旅行了28亿英里，绕木星飞行了34圈，获得了有关木星大气层的第一手资料，并在1995年将一个探测器放到了木星上。2003年9月21日，“伽利略号”坠毁于木星，结束了其近14年的太空生涯。

伽利略号”拍摄的木卫二“欧罗巴”的照片

“伽利略号探测器传回的资料表明，在木卫二的表层下可能有海洋。NASA原打算让“伽利略”号在环木星轨道上运行下去，但探测器有关木卫二上可能存在海洋的发现使专家们改变了想法。他们担心探测器与木卫二相撞可能导致地球的微生物在木卫二上立足，这种情况将会影响未来在这颗卫星上寻找本土生命的工作，于是他们决定让“伽利略号”撞向木星，完成自毁。

• 信使号：功成身退坠落水星

2015年4月30日，“信使号”耗尽了携带的所有燃料，以撞击水星的壮烈方式，结束它已经被一再延长的探测使命，在水星北极附近留下一个相当于NBA篮球场大小的撞击坑。

“信使号”绘制的水星地图

水手2号发射于1962年8月27日，是人类上第一个成功的星际间探测器。目前“水手2号”仍然运行于太阳轨道中，虽然不能再继续工作，但这个53年前的“老前辈”仍让人充满遐想。

• 金星快车：揭开金星暗面大气层神秘面纱

“金星快车”金星探测器

作为“水手2号”的后辈，它于2005年11月9日发射，并于2014年12月坠向金星大气层。“金星快车”成为上第一颗对金星大气层进行长期观测的探测器。在它的帮助下，科学家获取了大量关于金星大气层动力学特征的信息。

金星高空云层的大气上演超级旋转。相较于暗面，阳面的超级旋转更为统一

嫦娥四号给对玉兔二号拍照

嫦娥四号着陆器地形地貌相机对玉兔二号巡视器成像

今天！这只萌萌的兔子已经累计行走163米了，加油吧！

新的卫星前赴后继的出发，“孤独”卫星的故事还在继续上演……