东方红一号卫星是中国的第一颗人造卫星，于1965年开始研制。1970年4月24日进入太空轨道，谱写了中国发展空间技术的第一首凯歌。 

方案拟定和任务确定

　　中国科学院自1960年以来安排许多单位为人造卫星的规划和研制做了大量的调查研究和准备工作。1964年11月～1965年8月，地球物理研究所提出了中国第一颗人造卫星要发送《东方红》乐音或电码的方案设想。 1965年中国科学院受国防科委的委托，主持召开中国第一颗人造卫星方案论证会，确定中国的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、气象等各种应用卫星取得必要的设计数据，主要任务是测量卫星本体的工程参数、探测空间环境参数、奠定卫星轨道测量和无线电遥测技术基础。
　　之后，东方红一号卫星总体组全体研制人员通过讨论提出了东方红一号卫星研制任务书（草案〕。在任务书中，卫星的质量从100kg变成130kg最后达到173kg；卫星的轨道倾角由42°增大为70°，使卫星能飞经全世界主要地区；明确卫星要播送《东方红》乐曲，让全世界人民都能听到中国卫星的声音；并按照“保证《东方红》乐音质量，在体现先进的情况下尽量简单、可靠”的原则，对卫星本体作了若干修改，简化。任务书规定：由《东方红》乐音装置和短波遥测、跟踪、天线、结构、热控、能源系统外加姿态测量部分等组成的东方红一号卫星，在技术上要做到比前苏联、美国第一颗卫星先进；卫星入轨后，要抓得往，测得准，预报及时，使全球人民能“看得见、听得到”。 

《东方红》乐音装置研制

　　经对5种方案比较后，确定采用电子线路产生《东方红》乐曲的复合音，并采用无触点电子开关，用一个发射机交替播送《东方红》乐曲和发送遥测信号。即只播送《东方红》乐曲（全曲共16小节）前8小节，重复播送两遍共40秒钟，间隔5秒后发送10秒钟的遥测信号，再间隔5秒，开始下一轮循环。 
　　星上短波系统分两部分。一部分由乐音发生器、时分开关、调频振荡器、切换器等组成，另一部分是由调制器、主振器和功率放大器组成的1台短波调幅发射机。其中，时分开关、调频振荡器和调幅发射机组成遥测系统，切换器将乐音和遥测信号按传送格式的时间顺序传送。地面采用短彼通信用的“56”型接收机接收乐音和遥测信号，加上与之配套的解调器，以收集卫星工程参数信息、转发《东方红》乐音和扩大收听范围。
　　用来发送乐音和遥测信号的短波天线共4根。短波天线采用拉杆形式，全长约3m。在卫星发射时，4根天线呈折转状态。在长征一号运载火箭第三级飞行中，卫星随火箭一起旋转。当卫星与第三级火箭分离后，由卫星自旋产生的离心力使4根天线张开、拉长到工作状态。 卫星的结构选择直径为1m的近球形72面结构，外壳为蒙皮骨架式结构，分上半球壳、下半球壳和环形腰带三部分。仪器舱呈圆柱形，底部是呈倒锥形的承力筒。仪器舱安装于卫星中部，舱内装有各种仪器和银锌化学电池。 
　　为保证仪器舱内有一个适合仪器正常工作的温度环境、主要采取自然平衡的被动式温度控制方法。对少数温度要求严格的仪器还采用了电加热器主动热控措施。 
　　卫星在空间运行时采取自旋稳定方式。在卫星与第三级火箭分离前，自旋速度为3r/s。星箭分离后，由于卫星上的4根拉杆式短波天线张开并拉长，使卫星的自旋速度降到2r/s。为避免短波天线伸展时引起较大的章动，采用了阻尼范围约5°的章动阻尼器。
　　卫星姿态测量部件：1个红外地平仪、2个太阳角计分别装在卫星腰带上和对称地安装在卫星上、下壳体上。 1967年12月，国防科委主持召开的第一颗人造卫星研制工作会议审定了该卫星总体方案和各分系统方案，并正式将中国第一颗人造卫星命名为“东方红一号”。 1968年1月，国家正式批准了东方红一号人造卫星的研制任务书。 

主要技术攻关

　　在模样、试样研制阶段攻克的技术难关有《东方红》乐音装置及短波遥测系统的研制、仪器舱罩的大面积镀金工艺和红外地平仪低温适应性等。 中国科学院自动化研究所于1966年开始研制《东方红》乐音装置及短波遥测系统。该系统有星上与地面2个部分，星上部分又分成乐音组、切换开关组、副载波调制器组、发射机组和系统组5个小组。 
　　东方红一号卫星运行时要受到电子和质子的辐射。在第一次电子辐射试验时，出现变调、毫无节奏以后又趋正常的情况。乐音组同志就从线路设计和电装工艺上查找原因、反复进行试验，解决了在电子辐照下由于电子束产生的电磁干扰使乐音错乱的问题，并采取新的固封方法解决了乐音在高、低温条件下的变调问题。 
　　《东方红》乐音装置及短波遥测系统的另一个难关是星上4根短波天线的正常展开、释放。星箭分离后，拉管式短波天线能否可靠地释放展开关系到播放《东方红》乐曲的质量。每根短波天线长3m，由3节组成，用铰链与卫星腰带连结。在星箭分离前呈收缩折转状态的短波天线长度为1m，与卫星自旋轴平行。星箭分离后，套在第三级火箭外壁上卡环中短波天线的自由端离开卡环，呈收缩状态的4根短波天线在卫星高速旋转产生的离心力作用下迅速展开，从而把每根天线中收缩的两节释放出来。天线展开释放是一个比较复杂的运动过程，卫星结构设计组对此进行了较深入的研究和试验。技术人员自己设计、自己动手建起了高度35m、转盘直径1m的简易试验设备来模拟卫星自旋。 
　　在第一次短波天线伸展试验中，最后一节天线甩了出去，试验没有成功。又做了多次试验，仍然没有成功。后根据分析计算，查找原因对天线结构作了改进，终于取得了模拟卫星自旋状态下短波天线伸展试验的成功。在此基础上，研制人员进一步完善了天线的结构设计，按新的设计生产出来的天线，在多次模拟卫星自旋时展开释放试验中，都获得成功，达到设计要求。 
　　仪器舱罩的大面积镀金也是一项难关，镀金面积大于4000cm2。按照工艺要求，镀金面先要进行清洗，再镀铜，然后镀金，最后用机械抛光的方法使镀金层光亮。在一段时间里，舱罩总有部分地方没有镀上金或者是金层内有气泡、特别在焊缝处气泡更多，达不到设计要求。经过多次试验和不断改进工艺，最后达到了要求。 
　　红外地平仪在卫星沿轨道运动时工作在处于-100℃～50℃的温度环境中。低温对红外地平仪提出了极严格的要求。技术人员用液氮浸泡的办法挑选元件；在中国科学院化学研究所的大力协助下，用各种配方制作灌封线路的红外滤光片，经过多次试验解决了滤光片镀膜脱落的问题、满足了红外地平仪的要求。 
　　卫星研制过程 卫星的研制过程分为模样、初样、试样和正样研制阶段。 模样阶段 自1966年初起，卫星各分系统从制作实验线路到装出性能样机。证明技术方案是可行的，生产上是能够实现的。1966年3～4月，卫星设计院总体组设计出东方红一号卫星方框图、总体电路图。　1967年初对各分系统的仪器设备进行验收，后装出模样星以解决各分系统的仪器设备在星上布局安装、电缆网的走向以及确定基本的协调参数。在此基础上确定了初样星的技术状态，拟定了各分系统的初样研制任务书。卫星设计院总体组还制定出初样阶段整星和分系统进行各种试验的技术规范。 

初样阶段

　　在初样阶段，卫星各分系统根据初样研制任务书要求研制生产初样产品，根据试验技术规范进行各种环境模拟试验以考验设计的正确性和可靠性。为了考核卫星的结构设计，总装出模拟卫星质量的结构星，进行了卫星结构的静力强度、动力强度试验、测量出卫星各部分的载荷；为检验热控制设计方案，利用电加热器模拟各分系统耗功的热控星在真空罐中进行了模拟卫星在轨道上冷、热环境下的热平衡试验。在分系统和整星试验的基础上，再对原设计进行了修改，确定出试样星的技术状态和试验技术规范。试样研制 东方红一号卫星在试验研制阶段，根据修改初样后的设计，生产出新的产品，继续进行了各种环境模拟试验；还用各分系统提供的合格产品总装出几颗与正样状态相近的试样星，分别进行结构强度试验、热控试验、电性能匹配和综合试验，以检验星上各分系统间的协调性和检查产品的可靠性。1968年11月完成全部试验。 

正样研制

　　东方红一号卫星在正样研制阶段，共生产总装5颗正样星。第一颗正样星作为检验星，于1969年9月完成了全部环境模拟试验。1969年10月，各分系统提供装发射星的产品均已完成。由于星上的银锌电池在加注电解液后活化，在地面存放的时间不得超过3个月，因此在没有确定卫星的发时日期前，卫星总装工作不能提前进行。 
　　1970年2月，东方红一号卫星正式开始进行发射前的准备工作。 3月初，先后开始了2颗发射星的总装工作。按照总装技术要求和工艺流程，每颗星要经过15道工序才能完成出厂前的全部工作。3月21日，2颗星的总装全部完成。接着，又进行了全面的质量复查，结果表明2颗星达到了设计要求,产品质量好。 

《东方红》乐曲高奏太空

　　1970年4月1日，2颗东方红一号卫星和1枚长证一号运载火箭乘专列到达酒泉卫星发射中心。 东方红一号卫星到达发射中心后，按照预定的工作程序和发射中心的计划安排，开始进行检查测试工作。发射中心的指战员和研究院赴发射中心的人员怀着为国争光的豪情，严肃认真、周到细致的态度，对卫星进行了精心测试。保证产品不带隐患上天。4月10日，卫星完成在技术阵地的全部工作。4月14日晚，周恩来总理和李先念、余秋里等领导人在人民大会堂听取刚从发射中心返回北京的钱学森、李福泽、杨国宇、任新民和戚发轫等关于火箭卫星在发射场测试情况的汇报。并给予指示“要谦虚谨慎，注意搞好协作”；鼓励大家，“如果这次成功了，还要继续前进，不要骄傲自满，这次试验也可能搞不成，这不要紧，失败是成功之母”。最后，周总理深情地祝大家返回发射场一路平安，预祝这次发射一举成功。 
　　4月16日22时多，周总理亲自打电话告诉国防科委，中央同意发射卫星的安排，批准卫星、运载火箭转往发射阵地；并指出：到发射阵地后，一定要认真地、仔细地、一丝不苟地、一个螺丝钉都不放过地进行测试检查。 
　　4月24日，发射场区风和日丽、春风拂面。人们精神抖擞，期待着中国的第一颗卫星上天。发射时间预定在21时30分左右。15时50分，周恩来总理电话告诉国防科委罗舜初副主任：毛泽东主席己批准这次发射；希望大家鼓足干劲、过细地做工作，要一次成功，为祖国争光。 
　　4月24日 21时35分，发射时刻终于来到了。东方红一号卫星随长征一号运载火箭在发动机的轰呜声中离开了发射台。21时48分，从现场指挥所广播里传来了“星、箭分离、卫星人轨”的喜讯。在发射中心观看卫星发射壮举的人们顿时沸腾起来，个个尽情地欢呼、跳跃，有的激动得热泪盈眶，21时50分，国家广播事业局报告，收到了中国第一颗卫星播送的《东方红》乐曲，声音清晰宏亮。 
　　4月25日下午，新华社受权向全世界宣布：1970年4月24日．中国成功地发射了第一颗人造地球卫星，卫星运行轨道的近地点高度439km、远地点高度2384km、轨道平面与地球赤道平面的夹角68.5°、绕地球一圈114min，卫星质量173kg，用20.009MHz的频率播送《东方红》乐曲。 
　　新闻公报发表后：全国城乡一片欢腾、到处喜气洋洋。《东方红》乐音广播声在大地上回荡，跟随卫星运行的装有观测裙的第三级火箭的明亮光点划破晴朗夜空在人们的视野中徐徐移动。东方红一号卫星遨游太空为中国欢庆20世纪70年代第一个“五一”国际劳动节增添了新的光彩。毛泽东主席、周恩来总理等党和国家领导人，在节日的天安门城楼上，亲切地接见了参加研制和发射中国第一颗人造卫星的代表。 
　　中国第一颗人造卫星发射成功，在许多国家引起强烈反响。各国报刊纷纷发表评论，指出中国第一颗人造卫星发射成功，“体现了中国一直在依靠自己的力量为人类的幸福和进步进行宇宙开发”，“表明中国的科学技术突飞猛进达到新高度”，“是中国在科学技术和工艺方面取得的突出成就，是中国20年来在科学技术上前进的新高峰和里程碑”。 
　　东方红一号卫星于1970年4月24日入轨后，卫星环绕地球运行时星上电源系统和各种仪器工作正常、性能稳定，实现了“看得见、听得到、抓得着”的要求。由于电源系统的保证，星上各种仪器的实际工作时间超过了设计指标，《东方红》乐音装置和短波发射机连续工作了28天，取得了大量的工程遥测参数，为后来的卫星设计和研制工作提供了依据和经验。 
　　东方红一号卫星的质量173kg比在中国之前自行发射卫星的前苏联、美国、法国，日本这4个国家第一颗卫星的总和还大，在跟踪测轨技术、信号传送方式、热控制技术等方面也优于这4个国家的第一颗卫星。东方红一号卫星的成功为中国空间技术发展立下不朽的丰碑！