1.4.1 中国航天事业起步
我国古人发明了火药，发明了火箭，在古代有过航天探索的辉煌历史，在那之后，欧美在火箭技术上有了很大的发展，而我国则长期处于落后状态，直到20世纪50年代中期，我国才开始发展现代的航天科学技术。
1.4.1.1 火箭与卫星研制
我国现代航天科技起步于1956年，在国务院制定的《1956—1967年科学技术发展远景规划纲要（草案）》中，把喷气和火箭技术列入12年规划中的重点发展项目，其后成立了由钱学森[图1.14（a）]任院长的专门研制火箭的研究院，在以自力更生为主，力争外援，并利用资本主义国家已有的科学成果的方针指导下，开始了火箭的研制工作。1957年开始至1960年中期苏联专家全部撤离以前，我国火箭研究人员得到了苏联专家的帮助，学习了改进型的“V-2”火箭，开展了对苏联“P-2”火箭的仿制，对我国火箭事业的开创和早期的发展起到了重要作用。
我国卫星工作的起步可以追溯到1958年。此前国际酝酿发射人造卫星时，赵九章[图1.14（b）]就强调了人造卫星对地球物理观测的重要意义。苏联第一颗卫星发射成功激发了人们对人造卫星的关注，我国一些科技人员参加了对卫星的观测活动，许多科学家参加座谈会，先后建议我国开展人造卫星的研究工作。毛泽东于1958年5月提出“我们也要搞人造卫星”，其后聂荣臻责成中国科学院张劲夫召集草拟人造卫星发展规划设想，成立了由钱学森、赵九章、卫一清领导的“中国科学院581组”，组织了中国科学院地球物理所、自动化所和上海机电设计院的人员，开展我国人造卫星和探空火箭的工作。以探空火箭练兵，高空物理探测打基础，开展卫星技术的预先研究，不断探索卫星发展方向，筹建空间环境模拟实验室，为研制卫星打好了基础。
图1.14 我国航天事业的先驱者
在此期间，上海机电设计院在杨南生、王希季[图1.14（c）]的主持下研制探空火箭，中国科学院地球物理所二部在赵九章、钱骥的主持下研制火箭探空仪器，先后研制成功和发射了多批次、二十多枚高空探测火箭，火箭飞行高度最高达到115km。通过火箭探空活动，锻炼了人才队伍，在总体设计、轨道分析、探测仪器、结构、热控、天线、电源、遥测遥控、雷达跟踪等专业领域取得了实践经验，为正式启动卫星研制工作做好了技术准备。与此同时，研制了大型空间环境模拟试验设备，为整星环境试验准备了必要的基础设施。卫星预先研究工作也取得了进展，研究了我国发展卫星工作的指导思想和技术途径，提出了我国卫星系列发展规划的设想。
我国运载火箭研制工作经过几年的努力，也取得了重要进展。早在1960年11月第一枚仿制的火箭试飞成功，火箭飞行了550km。其后自行研制的“东风二号”火箭（见图1.15）于1964年取得了飞行试验的成功，射程增加了1倍。根据火箭技术发展的进程可以预见到，经过不断努力，我国火箭的性能将具备把卫星送上天的能力。赵九章和钱学森先后向国家建议把卫星的研制工作提到日程，将发射卫星的工作列入国家计划，同时在中国科学院进行了我国卫星工作规划方案和第一颗卫星初步方案的设计和论证工作。
1.4.1.2 我国第一颗人造卫星
1965年，周恩来主持中央专委第13次会议，批准了中国科学院上报的《关于发展我国人造卫星工作的规划方案建议》，正式启动了我国发射人造卫星的工作。在1965年10月20日开始的由全国各有关单位参加的“651会议”上，大家全面深入地论证了我国第一颗卫星“东方红一号”的方案，确定了具体任务。会后组建了以赵九章和钱骥为领导的651设计院，负责卫星的总体设计、研制和总体协调，组建了以陈芳允等为领导的701工程处，负责地面跟踪站的总体设计和建设。1968年，以中国科学院651设计院和七机部八院（现北京空间机电研究所）为基础，成立了以钱学森为院长的中国空间技术研究院，从七机部一院（现中国运载火箭技术研究院）引进了导弹研制人员和工程管理经验，在孙家栋、戚发韧等领导下继续完成了“东方红一号”卫星的研制工作。
图1.15 我国自行研制的“东风二号”火箭
“东方红一号”是完全由我国自行设计和研制的卫星，外形如图1.16所示，为接近球形的72面体，直径1m，质量173kg。该卫星由结构、热控、电源、乐音、遥测、跟踪、天线、姿态测量和探测仪等分系统组成，沿纵轴以120r/min的转速自旋，赤道面上伸展出4根3m长的短波天线，用于发送东方红乐曲和遥测的短波无线电信号。
图1.16 “东方红一号”卫星外形
发射“东方红一号”卫星的火箭是“长征一号”运载火箭，火箭的技术是在王希季主持下提出的，它由三级火箭组成，第一、第二级是在中远程导弹基础上稍加改进的火箭，第三级是新研制的固体火箭，在180r/min的自旋状态下工作。“长征一号”总长近30m，起飞质量81.5t，起飞推力约1040kN。第三级火箭上装设有可膨胀的观测体，以增加对太阳光的反射面，便于地面观测。
1970年4月24日，“长征一号”运载火箭从酒泉卫星发射中心发射升空，将“东方红一号”卫星成功地送入轨道，轨道近地点439km，远地点2384km，倾角68.5◦，周期114min。卫星测控中心准确跟踪到卫星，测得轨道参数，及时准确地预报了卫星飞过世界200多个主要城市的时间和方位。“东方红一号”卫星发射成功使我国成为世界上第五个用本国火箭发射卫星的国家，开始了我国的航天时代，是我国航天事业的第一个里程碑。