今年4月24日，是中国第一颗人造卫星“东方红一号”发射成功的50周年纪念日。在半世纪前的这一天，中国正式宣告成为世界上第五个能够发射人造卫星的国家！
回首过去，我们可以注意到很多历史的细节之处——50年前，中国就已非常重视大众的科普工作。关于“东方红一号”卫星的种种专业知识，全面地向普通老百姓甚至少年儿童们传播，利用卫星发射有效提升了国民的科学素养。
这里我们谈到的科普资料，就是著名的《十万个为什么》1970年版（第三版）。这套科普丛书的第六册（航天类）在1971年出版时，“东方红一号”发射上天已经一年了，书中记录的很多资料都是珍贵的历史回忆，体现了不少时代特征。
关于中国第一颗人造卫星，1971年版《十万个为什么》一口气编写了20多条“为什么”的问题，从“东方红一号”的运行原理、发射方式、研究目的乃至于如何在地面进行观测，都进行了通俗而专业的解读，知识量堪称丰富全面。
在这里，笔者将其中的一些知识点做个简明的介绍，几乎所有内容现在也不过时：
《为什么说我国人造卫星上天，标志着科学技术达到了一个新的水平？》
1970年4月24日，我国成功发射了第一颗人造地球卫星。次日，新华社发布新闻公报，公开卫星数据：卫星运行轨道，距地球最近点四百三十九公里，最远点二千三百八十四公里，轨道平面和地球赤道平面的夹角六十八点五度，绕地球一周一百一十四分钟。卫星重一百七十三公斤，用二零.零零九兆周的频率，播送《东方红》乐曲。
这篇是有关“东方红一号”的第一个“为什么”，向公众讲解了发射人造卫星是一件很不容易的事情——
“要把人造卫星送上几百公里乃至几万公里的高空，必须要有强大的火箭发动机，以及优良的高能燃料作为推进剂；由于火箭的喷气速度很高，火箭的外壳及发动机的喷口都需要特殊材料制造；为了精确地设计卫星的轨道，必须由许多学科（如天体力学、数学、计算技术等）紧密配合；而要使卫星准确进入预定的轨道，就必须严格控制火箭的运行方向和速度，这需要高精度的自动控制系统以及高精度的测速、定位系统等。……
因此，要做到这一切，就要有高度发达的冶金工业、电子工业、精密机械工业、化学工业、仪表工业……，以及先进的天文学、气象学、数学等。”（节选）
这篇文章，可以说是一篇哲学意义上的科普，放到今天也有很深刻的指导意义。它告诉我们，国家的富强进步，取决于完整的科学体系进步，而不能单纯只靠某一项技术，用当前流行的词汇形容就是“科技树”。
这篇科普文章也体现了很好的价值观，它用最直接的证据表明：人类的进步，哪怕只是一颗卫星的上天，都不能只靠一两个英雄人物，必须依赖千千万万的科技工作者和产业工人。
《为什么世界各地都能收听到我国第一颗人造卫星播送的《东方红》乐曲？》
“东方红，太阳升……”我国第一颗人造卫星载着红色电波，把这时代的最强音播送到世界各地。世界各地都能很容易收听到歌声，例如英国的一个乡村小学的小学生也收听到了这支雄壮的乐曲。
这篇问题，是一篇非常贴近老百姓关注点的科普文章。至今很多人可能都想知道，50年前的一颗古老卫星为何有能力将歌曲播送到全世界？这篇文章就做了非常专业而通俗的解读——
“一是我国卫星发射天线电波的功率相当大；二是由于用20.009兆周（兆赫）的频率，播送《东方红》乐曲的缘故。一般电台的广播采用的是都是中波，就是常遇到的自500千周（千赫）到1500千周这一段频率。中波是靠地面传播到，容易受到障碍而传送不远，同时因为发射天线的长度与频率高低成反比，频率越低天线就要越长，这样电台设备就很庞大，显然在卫星上是不适合的。当无线电波频率大于这个范围，而渐渐升高到达短波段时（一般指3兆周-30兆周），无线电波损耗就很小，而能够穿过稠密低空大气层，到达电离层（距地约50公里），由于电离层有反射或折射短波的作用，短波被反射或折射回地面，这样电波就能在地球表面和电离层之间来回反射而传送到远处。……
人们发现，电离层有反射短波的作用，但也有一些频率的短波，却能穿过电离层。科学工作者用大量不同频率的短波进行科学实验，研究电离层的性质，发现有一些特殊频率的短波，电离层对它网开一面，颇加照顾，卫星用它来传播通讯所受反射极少，就像光线能穿过窗口照进屋子里一样。这几个频率也就称之为“窗口”频率。20.009兆周正是这种窗口频率的一个。……
这颗科学实验人造卫星，用了20.009兆周和19.995兆周两个频率来发回信号和进行联络，一个卫星使用两个频率，当然它的结构更要复杂和精密。”（节选）
这篇文章相当专业，在50年前就用这种浅显的文字，将“窗口频率”这个概念教会了几亿中国人。在1970年代初期，几乎每个识字的中国人，都会对“宇宙速度”、“火箭燃料”、“窗口频率”等专业词汇说上几句。可以说，“东方红一号”卫星的发射不仅是中国航天技术的进步，同时也借机提升了中国人的整体科学素养。
类似的文章，还有《人造卫星为什么要发遥测讯号》》、《为什么我国第二颗人造卫星的远、近地点同第一颗相比，差得比较多，而运行周期只差8分钟？》、《为什么天文台要把我国第一颗人造卫星的轨迹拍摄出断口？》、《为什么第二三级火箭不需要定向舵》等等问题。这些解读文章的专业度，放在今天都是不可小视的，然而这些都是给1970年代广大老百姓看的！50年前的中国这种科普工作的广度、力度和精神，至今都非常令人神往。
《为什么在不同时间里，人造卫星是从不同方向飞来的？》
“东方红一号”升空后，在全中国掀起了一场大规模的“观星热”，而且官方报纸还会提前做出预报，方便大家观测。
在1970年4月29日傍晚，“东方红一号”人造卫星首次飞经北京、上海等地上空。当天夜幕刚刚降临，人们就纷纷聚集在广场、田野、街道上，仰望等待着……突然，有人喊道“来了”，大家不约而同地朝预报的方向看去，果然看到一个亮点飞快地穿越夜空。“万岁”的欢呼声迅速响遍了大地。
针对观测卫星的问题，《十万个为什么》也编写了好几条很有意思的科普文章。包括《为什么有时候看到人造卫星后面有一个亮点跟着？》、《为什么人造卫星在空中的飞行速度有快有慢？》、《为什么一般只能在黎明和黄昏看到人造卫星？》等，还有《为什么在不同时间里，人造卫星是从不同方向飞来的？》——
“我国第一颗人造卫星上天后，我们有时看到它从西北向东南飞过，而有时它又从西南向东北飞过。报纸上刊登人造卫星观察的预报时，各地看到卫星的飞经方向也不同。
从图中我们可以看出，卫星在围绕地球运行时，由南半球穿过赤道飞往北半球，这一段轨道，我们称为“升段”；然后又从北半球穿过赤道飞往南半球，这一段轨道，我们称为“降段”……卫星就是这样连续不断地绕地球运行的。我国第一颗人造卫星绕地球一周需要114分钟（也就是说卫星运行周期是114分钟）。由于地球每天自传一周，因此我国每天总有两次最接近卫星轨道，一次在升段，一次在降段。我国第一颗卫星处在升段时，飞行方向由西南向东北，例如，先经过昆明、重庆上空，再经过西安、北京，最后从东北上空飞离我国；当卫星处在降段时，它从西北向东南飞行，例如，经过北京、天津、青岛，飞过上海而离开我国。自然，各地每次观测到的卫星飞行方向是不同的。”（引用）
《十万个为什么》是最早在1960年代编写的少儿科普读物，至今已经发行了六版以上，累计发行一亿册。其中，1970年版是第三版，这套书是各版本里最有特色的。由于时代的特殊原因，1970年版将少儿读物重新定位为“工农兵读物”，覆盖面一下扩大到了几乎全年龄段。此举恰恰符合当时中国科普工作的需要——学习科学知识的愿望，并不仅限于少年儿童。不少中国青年甚至成年人，也是靠《十万个为什么》激发了对动植物、微生物、航天、航空、电子、机械、数学、化学、物理等等细分学科的爱好。
在各版本《十万个为什么》里，1970年版的影响可以说是最大的，因为读者用户覆盖面是最广泛的。据估计，1970年版在历史上发行了近四千万册，考虑到图书馆和借阅的因素，几乎半数中国人都阅读过部分内容。
中国科学技术的不断进步，以及人们科学素养的持续提高，与国家半个多世纪的科学普及工作是分不开的。《十万个为什么》以及其他大量科普读物，都发挥了重要作用。从这个角度讲，科普的巨大意义甚至不亚于卫星上天。（作者：陶慕剑）
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