Es sind 52 Jahre vergangen und Dongfanghong-1 fliegt immer noch am Himmel? !

Dieser Artikel wurde von Liu Yan, Space Application Engineering and Technology Center, Chinesische Akademie der Wissenschaften, überprüft.

Unerwarteterweise fliegt der Satellit Dongfanghong-1 52 Jahre später immer noch am Himmel? !

Ehrlich gesagt hätte ich es nicht geglaubt, wenn nicht wirklich jemand das Foto gemacht hätte.

Erst vor wenigen Tagen brachte ein Video des „gleichen Bildes des Jahrhunderts“ die Internetnutzer kollektiv zum Ausrasten:

△Bildquelle: Tencent Video

In dem Video ist zu sehen, wie der Satellit „Dongfanghong-1“ an der chinesischen Raumstation vorbeiflog und die beiden künstlichen Himmelskörper, deren Start fast ein halbes Jahrhundert auseinander lag, „sich gegenseitig aus der Ferne“ am Nachthimmel ansahen.

Einige Internetnutzer beklagten das Wunder der Wiedervereinigung dieser beiden „Stars“, die ein halbes Jahrhundert lang getrennt waren:

Was jedoch viele Internetnutzer überraschte, war die Tatsache, dass „Dongfanghong-1“ immer noch am Himmel war:

Schließlich stürzten die ersten künstlichen Satelliten, die gleichzeitig von den USA, der Sowjetunion und Japan gestartet wurden, alle aus unterschiedlichen Gründen ab, beispielsweise wegen der Umlaufbahn und der Stromversorgung.

Die Bedeutung von „Dongfanghong-1“ selbst liegt auf der Hand. Es ist der erste künstliche Satellit meines Landes. Als „ein Satellit“ unter den „zwei Bomben und einem Satelliten“ trägt er die Träume und ursprünglichen Hoffnungen von Generationen von Luft- und Raumfahrtarbeitern in sich.

Der Start von „Dongfanghong-1“ markierte den Beginn der chinesischen Weltraumforschung.

Danach war die Luft- und Raumfahrtentwicklung meines Landes „erfolgreich“ –

Sun Jiadong, der technische Leiter des Satelliten „Dongfanghong-1“, wurde der erste technische Leiter des Monderkundungsprojekts meines Landes und ebnete damit den Weg für die Monderkundung und die Erforschung des Weltraums meines Landes.

Qi Faren, einer der technischen Leiter des Satelliten „Dongfanghong-1“, fungierte als technischer Chefleiter der Raumsonde Shenzhou und markierte damit den Beginn der Geschichte meines Landes in der bemannten Raumfahrt.

Chen Fangyun, technischer Leiter des Satellitenverfolgungs- und -steuerungssystems Dongfanghong-1, wurde einer der Gründer des Satellitennavigationssystems Beidou.

…

Tatsächlich aber basiert die Entwicklung des Satelliten „Dongfanghong-1“, der seit 52 Jahren im All fliegt, von der Theorie bis zur industriellen Umsetzung ursprünglich auf fast „nichts“.

Mit einer Finanzierung von 200 Millionen Yuan haben mehr als 5.000 Menschen den gesamten Prozess der Satellitenkonstruktion, -produktion, -herstellung und -einführung mit Stift und Abakus „manuell“ abgeschlossen.

Zum ersten Mal im Universum gab es eine Stimme aus China

Im Jahr 1970 gab es zum ersten Mal im Universum eine Stimme aus China.

Der erfolgreiche Start des ersten künstlichen Satelliten Chinas, Dongfanghong-1, läutete eine neue Ära in der chinesischen Raumfahrtgeschichte ein.

Der Satellit wurde „Dongfanghong-1“ genannt, weil er der Welt im Weltraum das Lied „Der Osten ist rot“ vorsang.

Es wiegt 173 Kilogramm und ist ein kugelförmiger Polyeder mit einem Durchmesser von 1 Meter, ausgestattet mit vier 3 Meter langen Peitschenantennen.

Nach dem Start betrug die Umlaufzeit des Satelliten in der Erdumlaufbahn 114 Minuten. Während das Lied „The East is Red“ auf einer Frequenz von 20,002 MHz abgespielt wurde, übertrug es Telemetrieparameter und wissenschaftliche Erkundungsdaten.

Heute wird Chinas Weltraumtag jedes Jahr am Tag des Starts, dem 24. April, gefeiert.

Aber wenn man auf die Entwicklung von Dongfanghong-1 von 0 bis 1 zurückblickt, war alles so schwierig.

In den späten 1950er Jahren schlug China offiziell den Bau eines künstlichen Satelliten vor.

Zuvor hatte die Sowjetunion erfolgreich den ersten künstlichen Satelliten der Welt gestartet. Die Vereinigten Staaten folgten dicht dahinter und schickten 1958 Explorer 1 ins All.

Zu dieser Zeit war China hinsichtlich der Wirtschaft, der Talente usw. noch weit davon entfernt, die Voraussetzungen für den Start von Satelliten zu erfüllen.

Sogar die Satelliten- und Raketenmodelle, die während der Feierlichkeiten zum zehnten Jahrestag 1959 der Öffentlichkeit präsentiert wurden, waren allesamt Handarbeiten junger Wissenschaftler.

Laut CCTV-Berichten waren die Kenntnisse dieser jungen Leute über Raketen und Satelliten damals nicht so gut wie die der heutigen Mittelschüler.

Selbst wenn das Modell erstellt wird, gibt es noch viele praktische Probleme, die nicht gelöst werden können, wie etwa die Schwierigkeit bei der Bestimmung der Designparameter, schlechte Testbedingungen und die mangelnde Versorgung mit den erforderlichen Produktions- und Verarbeitungsgeräten …

Chinesische Wissenschaftler dachten darüber nach, vom großen Bruder, der Sowjetunion, zu lernen und gingen sogar nach Moskau, um dort Forschungen durchzuführen, stießen dort jedoch auf kühlen Empfang.

Und aufgrund der begrenzten Stärke des Landes beschlossen sie, zunächst den Grundstein zu legen und sich auf die Forschung und Entwicklung von Raketen, Geräten zur physikalischen Höhenortung usw. zu konzentrieren.

Der erfolgreiche Start der Mittelstreckenrakete Dongfeng-2 markierte, dass China grundsätzlich die Fähigkeit erlangt hatte, künstliche Satelliten zu starten.

Unter der Führung von Qian Xuesen, Zhao Jiuzhang und anderen wurde die Entwicklung des Satelliten Dongfanghong-1 offiziell auf die Tagesordnung gesetzt.

△Bildquelle: Xinhuanet, Musikinstallation

Sie setzten auch einen höheren Ausgangspunkt: Chinas erster Satellit sollte rund 100 Kilogramm wiegen.

Damals wog der erste Satellit der Sowjetunion 83,6 Kilogramm, während der erste Satellit der USA nur 8,2 Kilogramm wog. Je schwerer der Satellit, desto höher sind die Anforderungen an Raketentriebwerke und Ausrüstung.

Aber schließlich haben sie es geschafft und das tatsächliche Gewicht betrug 173 kg.

Erst mit der Gründung der Chinesischen Akademie für Weltraumtechnologie am 20. Februar 1968 wurde die Entwicklung von Dongfanghong-1 offiziell auf die Tagesordnung gesetzt.

Qian Xuesen war der erste Präsident, das Forschungsteam bestand aus über 5.000 Personen und die Zentralregierung stellte 200 Millionen RMB zur Verfügung.

△ Qian Xuesen

Laut der Nachrichtenagentur Xinhua erinnerte sich Pan Houren, stellvertretender Leiter des gesamten Designteams des Satelliten „Dongfanghong-1“:

Zweihundert Millionen RMB waren damals nicht leicht aufzutreiben.

Denn abgesehen von finanziellen Mitteln verfügte die ältere Astronautengeneration über fast nichts.

Viele der in dieser Zeit aufgetretenen Schwierigkeiten wurden mit „lokalen Methoden“ gelöst.

Beispielsweise ist das Nieten ein wichtiger Prozess bei der Satellitenherstellung. Damals war die Satellitenfabrik aus einer Fabrik für wissenschaftliche Instrumente umgebaut worden, und dies hatte es noch nie zuvor gegeben. Außerdem gab es weder Nietpistolen noch Träger zum Befestigen der Werkstücke.

Die Arbeiter verließen sich auf einen kleinen Hammer und benutzten ihren Körper als Binder, um die Nieten einzeln einzuhämmern.

Unter diesen Bedingungen lösten sie eine Reihe von Prozessproblemen und traten dann in die Phase mehrerer Umweltsimulationstests ein.

Qi Faren, einer der technischen Leiter des Satelliten „Dongfanghong-1“, erinnerte sich einmal daran, dass er während des Sommertests, da die Satellitenfabrik über kein Testlabor für niedrige Temperaturen verfügte, eine dicke Baumwolljacke trug und zum Kühlhaus der Marine ging, um den Test durchzuführen.

△Bildquelle: Yuzhou singt „Der Osten ist rot“

Die Bedingungen sind etwas schwierig, aber die Technologie entwickelt sich ständig weiter.

Am Vorabend der Gründung des Instituts im Jahr 1967 lösten Dang Hongxin, ein Pionier und akademischer Leiter der chinesischen Tribologie, und sein Team ein zentrales Problem der Satellitenübertragung.

Sie entschieden sich für einen leitfähigen Trockenfilm auf Kupferbasis und lösten erfolgreich das Problem der schwierigen Signalübertragung von Ultrakurzwellenantennen bei -100 °C bis 100 °C.

Der Grund, warum die Erde das Musiksignal von Dongfanghong-1 empfangen kann, ist untrennbar mit dem Beitrag von Dang Hongxins Team verbunden.

△Videoquelle: Yuzhou singt „Der Osten ist rot“

Das Signalproblem wurde gelöst, der Satellit selbst muss jedoch noch den Test extremer Temperaturschwankungen überstehen.

Damals war dies ein weltweit anerkanntes Problem.

Zu diesem Zweck haben chinesische Wissenschaftler ein komplettes Temperaturkontrollsystem entwickelt, um die Temperatur im Inneren des Satelliten auszugleichen. Der normale Betrieb des Systems erfordert jedoch viel Strom und die vom Satelliten transportierte Strommenge ist sehr begrenzt.

Schließlich dachten sie darüber nach, die von anderen Instrumenten während des Betriebs erzeugte Wärme zu nutzen, um dem Satelliten bei der Temperaturkontrolle zu helfen. Als Außenmaterial wird eine zur Temperaturkontrolle behandelte Aluminiumlegierung verwendet, wodurch das Problem des hohen Stromverbrauchs gelöst wird.

Bald, nach zwei oder drei Jahren, erreichten sie das Ziel des ersten künstlichen Satelliten.

Am 24. April 1970 erreichte die Trägerrakete Langer Marsch 1 mit dem Satelliten Dongfanghong 1 an Bord erfolgreich die vorgegebene Umlaufbahn und schloss damit eine über 20 Tage dauernde Ortungsmission ab. Am 14. Mai desselben Jahres stellte sie die Signalübertragung ein.

China ist damit das fünfte Land der Welt, das unabhängig Satelliten entwickelt und startet.

Vom offiziellen Projektstart bis zum erfolgreichen Start des Satelliten dauerte es in China weniger als fünf Jahre.

Und bis heute fliegt Dongfanghong im Weltraum und überwacht die Entwicklung der chinesischen Raumfahrtindustrie. Die meisten Satelliten aus dieser Zeit sind in die Atmosphäre gefallen.

Wie genau wird das gemacht?

Warum befindet sich Dongfanghong-1 noch im Orbit?

Wir müssen dann mit der gesamten technischen Planung beginnen.

Als der Satellit Dongfanghong-1 entworfen wurde, bestand seine Hauptaufgabe darin, Satellitentechnologietests durchzuführen und die Ionosphäre und die Dichte der Atmosphäre zu ermitteln.

Daher ist die Umlaufbahn als erdnahe elliptische Umlaufbahn mit einem Perigäum von etwa 441 Kilometern, einem Apogäum von etwa 2368 Kilometern und einem Winkel von 68,5 Grad mit der Äquatorebene der Erde ausgelegt.

Wir wissen, dass Satelliten für ihren Flug um die Erde im Weltraum keine Energie benötigen, sondern ausschließlich auf Trägheit angewiesen sind. Wenn kein Widerstand vorhanden ist, wird theoretisch kein Energieverbrauch erzeugt und das Flugzeug fliegt ewig.

Doch tatsächlich ist der Weltraum nicht leer, insbesondere in der erdnahen Umlaufbahn der Erde gibt es noch immer Spuren von Gas. Je näher an der Erde, desto mehr Gasmoleküle gibt es. Aus diesem Grund muss die Raumstation derzeit von Zeit zu Zeit ihre Umlaufbahn aktiv anheben.

Wie bereits erwähnt, operiert Dongfanghong-1 in einer Umlaufbahn mit einem Perigäum von 441 Kilometern und einem Apogäum von 2.368 Kilometern.

Zum Vergleich: Die Internationale Raumstation ISS umkreist die Erde derzeit in einer Höhe von 420 Kilometern. Daraus lässt sich erkennen, dass sogar das Perigäum von Dongfanghong-1 höher liegt als die Umlaufbahn der Internationalen Raumstation. Daher stieß Dongfanghong-1 während seines Betriebs im Orbit auf sehr geringen Widerstand.

Was ein anderes, häufigeres Schicksal betrifft – den Eintritt in die Atmosphäre (in einer Höhe zwischen 100 und 300 km) und das Verbrennen und Zerfallen –, so wird auch dies lange dauern.

Den neuesten Daten zufolge beträgt die Perigäumshöhe des Satelliten Dongfanghong-1 aktuell 428 Kilometer und seine Apogäumshöhe 2030 Kilometer.

Das heißt, nach einem halben Jahrhundert Betrieb ist das Perigäum von Dongfanghong-1 lediglich um 13 Kilometer gesunken.

Allerdings ist es nicht einfach, einen Satelliten in eine so hohe Umlaufbahn zu bringen. Die Dongfeng-4-Rakete, die theoretische Grundlage des „Langer Marsch 1“, hatte zunächst nicht die Kraft, einen Satelliten auf eine Höhe von mehr als 400 Kilometern zu bringen.

Daher wurde der „Langer Marsch 1“ auf Basis des Dongfeng 4 stark optimiert, unter anderem durch die Aufrüstung der Rakete auf drei Stufen usw., und schließlich wurde der Dongfanghong 1 erfolgreich in die vorgesehene Umlaufbahn gebracht.

Der Erfolg dieser Mission hat auch eine solide Grundlage für die spätere Entwicklung der Luft- und Raumfahrttechnologie meines Landes gelegt.

Chinas Weltraumreise im halben Jahrhundert

Der Start des Satelliten „Dongfanghong-1“ ist abgeschlossen und Chinas Reise ins All hat gerade erst begonnen.

In den folgenden 50 Jahren drangen die Wissenschaftler, die ursprünglich am Satellitenprojekt „Dongfanghong-1“ beteiligt waren, mit der von ihnen erforschten Luft- und Raumfahrttechnologie tiefer in komplexere Bereiche vor und bewältigten eine unmögliche Aufgabe nach der anderen.

Von bemannten Raumflügen über Monderkundungen bis hin zu Erkundungsmissionen in die Tiefen des Weltraums bewegen wir uns Schritt für Schritt in Richtung des Sternenmeers.

Wang Xiji schlug den technischen Plan für die Trägerrakete „Langer Marsch 1“ vor, die den Satelliten Dongfanghong-1 ins All befördern sollte, und organisierte deren Entwicklung. Nach Abschluss der Dongfanghong-1-Mission übernahm er erneut die schwere Verantwortung als technischer Leiter des ersten „wiederherstellbaren Satelliten“ meines Landes.

Im Jahr 1975 wurde der erste bergbare Satellit meines Landes erfolgreich gestartet und geborgen, was den ersten Schritt in die bemannte Raumfahrt darstellte.

Danach schlugen Chen Fangyun, der technische Leiter des Dongfanghong-1-Satellitenverfolgungs- und -steuerungssystems, und seine Mitarbeiter gemeinsam das „Doppelstern-Positionierungssystem“ vor, das zu einer wichtigen theoretischen Grundlage für das Beidou-Satellitennavigationssystem wurde.

Qi Faren, einer der technischen Leiter des Satelliten „Dongfanghong-1“, wurde zum technischen Chefleiter der Raumsonde Shenzhou ernannt. Er führte insgesamt vier Tests unbemannter Raumfahrzeuge und unzählige Bodentests durch.

Im Jahr 2000 wurden zwei experimentelle Beidou-Navigationssatelliten erfolgreich gestartet und China verfügte endlich über ein unabhängiges Satellitennavigationssystem.

Im Jahr 2003 startete die „Shenzhou V“ mit Yang Liwei an Bord erfolgreich ins All und markierte damit Chinas erste wirklich bemannte Weltraummission.

Hu Shixiang, der „Startgeneral“, der für den Start des Satelliten „Dongfanghong-1“ verantwortlich war, war zu dieser Zeit auch stellvertretender Oberbefehlshaber des bemannten Raumfahrtprogramms Chinas. Er war Zeuge des historischen Prozesses meines Landes, vom Start des ersten Satelliten bis zum erfolgreichen bemannten Raumflug.

Im selben Jahr übernahm Sun Jiadong, der technische Chefdirektor von „Dongfanghong-1“, die Position des technischen Chefdirektors des chinesischen Monderkundungsprojekts und baute damit den Weltraumtraum meines Landes aus der erdnahen Umlaufbahn weiter aus.

Im Jahr 2007 wurde der erste Monderkundungssatellit meines Landes, „Chang'e-1“, ins All geschossen, erreichte erfolgreich die Mondumlaufbahn und flog um den Mond, womit für mein Land offiziell das Zeitalter der Monderkundung begann.

Im Jahr 2008 wurde „Shenzhou VII“ ins All gestartet und erreichte die geplante Umlaufbahn. Chinesische Astronauten führten ihren ersten Weltraumspaziergang durch und beherrschten die Technologie für Außenbordeinsätze im Weltraum.

Im Jahr 2017 schloss Tiangong-2 das Rendezvous und Andocken an Tianzhou-1 ab, was einen wichtigen Schritt beim Bau der chinesischen Raumstation darstellte. Im Jahr 2020 wurde die Sonde Chang'e-5 gestartet und kehrte erfolgreich mit Mondproben zurück. Im selben Jahr wurde das globale Satellitennavigationssystem Beidou-3 offiziell eingeführt ...

Erst vor wenigen Tagen verbreitete sich im Internet ein Video, das Dongfanghong-1 und die chinesische Raumstation im selben Bild zeigt.

Aufgenommen wurde es von Zhu Jin, einem Forscher am Pekinger Planetarium und Chefredakteur des Magazins „Astronomy Enthusiast“, und Wang Zhuoxiao, einem Ph.D. in Astrophysik von der Tsinghua-Universität. Es verwendet Tele-Tracking und Weitwinkel-Kurzzeitbelichtungsmethoden.

△Zhu Jin links und Wang Zhuoxiao rechts

Dieser Tag war zufällig der 24. April, der Starttermin des Satelliten Dongfanghong-1 und zugleich Zhu Jins Geburtstag. Jedes Jahr an diesem Tag ging er nachsehen, ob Dongfanghong-1 vorbeikam.

Und vor zwei Tagen machte Zhu Jin zufällig ein Foto der chinesischen Raumstation (Tiangong Space Station) und Dongfanghong-1 im selben Bild.

Auf dem Foto sind die Flugbahnen von Dongfanghong-1 und der chinesischen Raumstation gemeinsam am Nachthimmel eingefroren, was von Internetnutzern auch als legendäres „Jahrhundertbild“ bezeichnet wurde.

Als er über die Fortschritte und Auswirkungen der Weltraumforschung meines Landes in den letzten Jahren sprach, sagte Zhu Jin bewegt:

In den letzten Jahren wurden in China bei der Erforschung des Weltraums, der Mondforschung und der bemannten Raumfahrt erhebliche Fortschritte erzielt, was auch dazu geführt hat, dass sich einige Kinder für den Sternenhimmel und möglicherweise auch für die Astronomie interessieren.

Ich freue mich darauf, dass sich die Luft- und Raumfahrttechnologie meines Landes immer besser entwickelt.

Quelle: Quantum Bit