你抬头看夜空的时候说不定想不到，56年前中国人送上太空的第一颗卫星，至今还在绕着地球转。当年它设计寿命才20天，唱了28天《东方红》就彻底耗光了电池，没动力没燃料，怎么就能在天上飘半个多世纪不掉下来？说出来你可能不信，专家算过，它再飘一千年都未必会掉。
很多人默认卫星上天要一直烧油烧电才能维持飞行，其实根本不是这么回事。火箭把卫星送到预定轨道，加速到每秒7.9公里的第一宇宙速度之后，就不需要额外提供动力了。惯性推着卫星往前冲，地球引力拉着它转弯，两股力量刚好平衡，就能一直绕着地球转圈圈。
真正会让卫星掉下来的，是高空那点稀薄到几乎可以忽略的空气分子。几百公里的高空不是绝对真空，还是会有零星的气体粒子，卫星以每秒几公里的速度撞上去，日积月累速度就会慢慢降下来，轨道高度也会一点点往下掉。等到轨道掉到120公里以下，空气变得稠密，卫星就会像流星一样在大气层中烧毁。
东方红一号刚上天的时候，轨道近地点是441公里，远地点2368公里，这个轨道选得真的太有讲究了。现在的国际空间站飞在400公里左右的高度，那里的空气阻力每个月就能把轨道往下拽2公里，所以每年要烧7.5吨燃料把轨道往上抬。东方红一号的近地点比空间站还高出40多公里，远地点更是在两千多公里外。
那个高度的大气密度，只有海平面的一亿亿分之一，空气阻力小到几乎可以忽略不计。当年参与东方红一号研制的中科院老专家潘厚任算过，50多年里这颗卫星的近地点只降了十几公里，平均一年掉不到0.5公里。现在它的近地点还在420到430公里之间，远地点大约2000公里。按这个衰减速度推算，别说几十年，再过千八百年，它也掉不进大气层。
除了轨道选得好，卫星本身的形状和重量也帮了大忙。东方红一号是个近似球体的72面体，直径约1米，重173公斤。这个重量比苏联、美国、法国、日本四个国家的第一颗卫星加起来还要重。球体形状迎风面均匀，173公斤的重量带来的惯性也大，那点空气阻力撞上去，就像灰尘撞在铁球上，根本晃不动它。
当年的设计人员还给东方红一号做了一套不用电的温控系统，你知道太空温差有多夸张吗？被太阳照到的地方能热到100多度，照不到的地方冷到零下100多度，温差超过200度。闵桂荣带着团队给卫星外壳做阳极氧化处理，内表面涂上特殊的有机涂料，靠这些涂层就能把仪器散出的热均匀辐射出去，不用耗一度电就稳住了舱内温度。
1958年中国就开始琢磨造卫星，项目代号叫581，由钱学森当组长。那时候国家穷，工业基础薄，连个像样的计算机都没有。后来调整了几年，1965年正式立项，代号改成651，意思是1965年的头一号重点任务。1967年，钱学森点了38岁的孙家栋的将，让他当卫星技术总负责人。
孙家栋又从各个单位挑了18个年轻技术骨干，这就是后来大家常说的航天18勇士，戚发轫就是其中之一。那时候算轨道数据，用的是半自动手摇计算机，有的地方甚至靠打算盘。一条轨道算下来，几个人要算好几天，算完还要互相交叉核对，就怕一个数字错了，卫星直接飞没影。
做天线试验的时候没有专门的场地，大家就在一个旧仓库里凑合。老同志拿废木箱板挡着当防护，从木板缝里往外看试验效果。年轻人胆子大，爬到没有顶棚的房梁上，骑在梁上往下观测。冬天屋里没有暖气，大家裹着棉被调试设备，手冻得握不住笔，也没人说要走。
当时国家给卫星提了12个字的要求：上得去，抓得住，听得着，看得见。每一条都是实打实的硬骨头，得一点点啃下来。上得去就是火箭得有足够力气把卫星送进预定轨道，王希季负责设计长征一号运载火箭，把导弹技术和探空火箭技术结合起来，一二级用液体燃料，第三级用固体火箭，总长29.46米，硬是把173公斤的卫星送进了预定轨道。
听得着，就是要让全国人民能用普通收音机接收到《东方红》的声音。为了满足这一条，技术人员反复权衡，最后选了电子音乐方案，用一个发射机交替播送40秒的《东方红》乐曲和遥测信号，频率定在20.009兆赫，功率只有3瓦。这样既不用装太重的大功率发射机，又能让全世界的短波收音机都收到信号。
看得见这个要求更难，卫星直径只有1米，在几百公里高空就是个很小的亮点，肉眼很难看到。设计人员想了个巧办法，在末级火箭上加了个观测裙，火箭和卫星分离后，观测裙撑开就能反射太阳光，地面上的人就能看到一个移动的亮点，跟着卫星一起飞，也就满足了看得见的要求。
东方红一号用的是银锌电池，不是现在常见的太阳能帆板。5组电池总共6165安时的容量，设计工作寿命20天，实际工作了28天，把该测的数据都传了回来，还拍了24张太空照片。1970年5月14日，电池彻底耗尽，信号中断，太空中的《东方红》乐曲停了，但卫星本身还留在轨道上。
它靠着当年火箭给的那股初速度，一圈一圈绕着地球转了56年。这56年里，太阳活动有高有低，也发生过好几次磁暴，有时候高层大气受热膨胀密度会稍微变大一点，但对东方红一号这条高轨道来说，影响微乎其微。它就像一个被地球引力拴住的铁疙瘩，不声不响在太空转着。
当年用算盘算出来的轨道，经过半个多世纪的检验，精度准得让人佩服。现在天上有几千颗卫星在飞，有的工作几年就退役，有的燃料一烧完很快就掉下来烧毁。跟它们比起来，东方红一号更像一个沉默的纪念碑。它不会再唱歌，不会再传数据，甚至很多时候地面雷达都懒得专门去跟踪它。
但它一直都在那里，沿着1970年那群中国人给它画好的椭圆轨道，一圈又一圈转个不停。从1970年到现在，地面上的中国换了人间，当年骑在房梁上看试验的年轻人成了白发老人，而他们亲手送上去的这颗星，还一直稳稳在太空飞着。
参考资料：人民日报 东方红一号诞生记
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