【前言】
1970年4月24日,我國成功發射了第一顆人造地球衛星。新中國激動人心的一頁在山搖地動中掀開——我國成為繼蘇聯、美國、法國、日本之後,第五個發射衛星的國家,中國人昂首跨入了國際太空俱樂部。
為了這一天,中國航天人付出了艱辛努力。東方紅一號曾因三年經濟困難暫停,經濟形勢好轉後,趙九章上書周恩來,建議重新上馬。之後連開42天論證會議,全麵論證了東方紅一號的方案。
發射成功後,新加坡《民報》說:“中國成功地發射了第一顆人造地球衛星,從天外飛來的音波,不但震蕩了舉世的人心,也使美、蘇兩國聞之相顧失色。”
【導讀】
我國第一顆衛星模型,在中國科學院誕生
1957年10月4日,蘇聯把人類第一顆人造地球衛星送上天,我們黨中央對此很重視,分管科學技術的聶榮臻副總理(以下簡稱聶總)向我交代,要科學院密切注意有關情況。中國科學院副院長竺可楨、力學所所長錢學森、地球物理所所長趙九章等建議開展中國的衛星研究工作。院黨組研究認為:這是關乎國防和人民和平安寧的頭等大事,為此,抓緊做了兩項工作:
一是,拿出了我國第一個衛星規劃。應前蘇聯科學院要求,從1957年10月起,中國科學院地球物理所地球物理國家委員會,在全國範圍內組織對蘇聯衛星觀測,並成立了人造衛星光學觀測組和射電觀測組。先在北京、南京、上海、昆明等地設立觀測站,1958年發展到12處。按照吳有訓副院長的要求,籌備電子所的陳芳允等幾位科技人員自選課題,做了一個無線電信號接受裝置,不但能夠接收到衛星向地麵發射的無線電信號及頻率變化,並能計算出它的軌道,從而推測出它裏麵可能有些什麽內容。我多次召集有關科學家座談。科學家們認為衛星是一項綜合性很強的工作,從“任務帶學科”考慮,可以帶動諸多新興技術的發展。衛星可以民用,亦可以軍用。利用科學院已有的基礎加速研究,再加上國防部五院等兄弟部門的力量,用幾年時間,我國也能衛星上天。他們還建議科學院應把衛星列為重點任務來抓。因此,科學院黨組把衛星研製列為中國科學院1958年第一項重大任務,為了保密代號叫581任務。
1958年5月17日,毛澤東主席在八大二次會議上提出:“我們也要搞人造衛星。”聶總責成我和國防部五院(以下簡稱五院)王諍等組織有關專家擬定衛星規劃。6月,科學院召開大躍進動員大會,科學家們積極主張研製人造衛星。7月,中國科學院向聶總報告,我國衛星規劃分三步走:第一步發射探空火箭,第二步發射小衛星,第三步發射大衛星。任務的分工是:火箭以五院為主,探空頭和衛星及觀測工作以科學院為主,相互配合。要求苦戰三年,實現我國第一顆衛星上天。
二是,做出了我國第一個衛星模型。為實現規劃任務,中國科學院成立了581組,專門研究衛星問題。581組組長是錢學森,副組長是趙九章、衛一清,成員有楊剛毅、武汝揚、顧德歡、華壽俊等。另設技術小組,由錢學森和趙九章主持。經常參加581組會議的有陸元九、楊嘉墀、陳芳允、呂保維、馬大猷、孫湘、孫健、王正、吳幾康、施履吉等。當時這項工作抓得十分緊,7、8、9三個月,581組每周開2到3次會,我和裴麗生、杜潤生、王諍、王士光、羅沛霖、錢文極、蔡翹等多次出席他們的會議。
與此同時,中國科學院成立了三個設計院:第一設計院負責衛星總體設計和火箭研製,為便於與上海市合作,11月遷上海,改名為上海機電設計院;第二設計院負責研製控製係統,分三個研究室,業務方向分別是姿態控製係統仿真,遙控遙測和運動物體控製;第三設計院負責探空儀器研製與空間環境的研究,趙九章、錢驥擔任科技領導。
581組夜以繼日,奮力拚搏,緊張工作兩個多月,通過與院內外31個單位通力協作,完成了運載火箭結構的初步設計和搞出了載有多種高空環境探測儀器及動物艙的兩種探空火箭頭部模型,為自力更生發展我國空間事業邁出了可喜的第一步。在1958年10月中國科學院躍進成果展覽會保密館,展出了衛星和火箭的設計圖和模型,包括載有科學探測儀器和小狗的兩個探空火箭頭部模型。黨和國家領導人毛澤東主席等都來參觀,影響很大。
大力聚集和培養人才,積極爭取外援
衛星技術是尖端技術之一。如果掌握了它,可以使我國的科學技術實現新的跨越。然而,要把衛星做出來,也很不容易。我覺得院黨組應該做的:一是大力聚集和培養人才,二是積極爭取外援。黨組同意這個意見,形成共識。
人才問題,一方麵是增加科技人員,另一方麵是配備實驗室和工廠技術工人。技術工人的來源,我們請解放軍總政治部幫助科學院調配8000名年輕的複員技術兵;請鐵道部呂正操部長支援我們一批老工人,1959年分配到有關所和工廠。後來遇到經濟困難時期,根據中央政策,複員兵大部分被精簡還鄉。因承擔國防必保生產任務,經特批,才把一批業經培訓,掌握了試製、生產技術的複員技術兵保留下來。科技人員設計的儀器、設備都需要工人師傅做出來,他們不分晝夜、不計報酬,克服困難,按時完成任務。我誇他們是金手藝,他們非常高興。
科技人員當時隻靠國家分配大學生遠遠不夠。1958年初院黨組就研究采取“全院辦校,所係結合”的方針,辦一以新興學科為主的大學——中國科學技術大學。5月上報,6月批準,8月招生。校舍還沒有著落,火燒眉睫。我讓穀羽同誌找時任中央辦公廳主任的楊尚昆請求支持。楊尚昆同誌將中央管轄的北京玉泉路一處軍產批給科技大學作校址。我與郭沫若院長去看那個地方,一位少將已經迎候在大門口。他沒有等我們開口,就說:“我已經明白了來意,我們立即行動,很快騰空。”學生宿舍不夠,李富春副總理批給幾萬平米的教學樓和宿舍,中國科學技術大學得以按時開學。我看到一個個稚嫩的麵孔,背著被褥,或擔著擔子從北京火車站,步行到玉泉路報到的情景,心裏無比的高興。中國科學院科學技術大學開設了一係列有關空間技術的課程,包括錢學森講《星際航行概論》,趙九章講《高空大氣物理學》,陸元九講《陀螺及慣性導航原理》等,後來這些學生成了我國航天科技的骨幹。
積極爭取外援,主要還是前蘇聯的援助。1958年10月中旬,中國科學院組織了大氣物理代表團去蘇聯考察,團長是趙九章,成員有衛一清、錢驥、潘厚任等。記得是一個星期日我到地球物理所,為了搶時間,我對趙所長說:“說走就走,今天是星期日,後天就走。”在蘇聯期間,他們參觀了一些科研單位,看到一些高空探測儀器及科技展覽館展出的衛星模型,考察了一些天文、電離層、地麵觀測站等。1959年初代表團回國,在總結中認為,發射人造地球衛星我國尚未具備條件,應根據我們的實際情況,先從火箭探空搞起。他們的這一建議正符合當時中央關於衛星工作的指示精神。
中央政治局撥巨款,支持科學院搞衛星
1958年,前蘇聯和美國相繼發射人造地球衛星之後,我們科學院的科學家鄭重建議中國搞人造地球衛星研製工作。1958年7月、9月,我先後兩次向聶總並中央報告科學家們的建議,並提出有關科學院配合國防尖端研究工作情況以及研製人造地球衛星的報告。
特別是1958年11月,我作為候補中央委員在參加武昌八屆六中全會期間,向中央書記處匯報科學家們對研製人造衛星的意見和計劃,得到會議的讚同,中央政治局研究並決定撥2億專款支持科學院搞衛星。在新中國剛剛成立不久,國家在各個方麵用錢的地方很多,能夠拿出如此巨款,誰都能夠掂得出它那沉甸甸的分量。
這些錢怎樣用,如何花到點子上?科學院黨組經過認真征詢科學家們的意見,慎重地研究確定:專款重點用來建設迫切需要的高能燃料、火箭發動機和上海機電設計院運載火箭兩個研究設計試驗基地,以及水聲工作站,風洞,581實驗室,109廠,上海、大連、長春高能燃料研究室和電子、自動化、高溫金屬、光學等4個配套工廠。我特請院新技術辦公室主任(後改為新技術局)穀羽協調財政部文教司,經過李先念副總理批示,中央專款當年年底到位。
考慮到火箭推力對衛星發展的製約,錢學森主張科學院先行一步,研究高能燃料。1958年科學院召開了高能燃料會議,組織北京、上海、大連、長春四大化學所,戲稱“四大家族”的精兵強將,開展液體、固體高能燃料的研製,並探索固液型、遊離基及重氫燃料。有了專款,從1959年起,北京火箭發動機試車基地、力學所的風洞、上海機電設計院的火箭、北京581廠的遙控儀器、109廠的半導體元件研究設施,先後都建立起來了。
此時,我向聶總建議采取兩條腿走路的辦法,即在五院利用前蘇聯資料和一般燃料研究火箭的同時,科學院發揮綜合研究優勢,完全靠自己探索創新,從高能燃料入手開發研製火箭,作為五院的補充,得到了聶總的讚同。
力學所二部由林鴻遜主持,在北京山區建成的兩個同量級的液氧、液氫火箭發動機(星際航行運載動力)試車台上,對各化學所研製成功的若幹種液體、固體燃料進行台架試驗,據記錄總共做了100多次發動機台架試驗,取得了成功。經儀器測試記錄的科學數據提供給設計單位。按國防科委要求,全部試驗資料和數據轉交給七機部,高能燃料有工業部門投產供應。
國家三年經濟困難,衛星發射計劃延期
衛星要上天,需要做很多工作。其中很難的一件事,就是研製所有裝在衛星上麵的儀器,要在地麵上建一個平台,模擬高空真空環境,儀器在這個地方運轉先試驗好;送生物上天,也要在北京建立高空模擬實驗設備,就是衛星上天以後儀器怎樣運轉,在地麵真空的條件下,所有的儀器、生物等等,都要先進行試驗。再加上衛星本體,搞什麽儀器等。例如熱控:衛星在空中運行時,向陽麵溫度高達攝氏100度以上,背陰麵低至攝氏零下100度以下,而儀器設備必須保持在攝氏零下5度至零上40度範圍內才能正常工作。力學所的後起之秀,後來擔任了中國空間技術研究院院長的閔桂榮等通過大量的測量、試驗、計算和理論分析,采用兩個所研製的多種溫控塗層,使儀器艙內溫度達到總體設計要求。
中央專委決定,衛星任務要科學院承擔,衛星本體主要由科學院研製。科學院也組織有關部門配合。研究工作中需要搞許多非標準設備。比如,地麵模擬真空實驗設備,要有關部門幫助做出來,我們在地麵上才能試驗,而且要在真空條件下試驗。我們科學院在北京還建立了科學儀器廠,作為人造衛星的總裝廠,而當時科學院的外匯有限,我們花外匯購買的好設備都放在科研儀廠,這個廠能做好多好東西。
由於三年經濟困難,兩位中央常委、副總理陳雲、鄧小平分別對我說:“衛星還要搞,但是要推後一點,因為國家經濟困難。”1959年1月21日,我在院黨組會上傳達了中央書記處總書記鄧小平的指示:“衛星明年不放,與國力不相稱。”
隨後,院黨組召開會議,調整空間技術計劃,提出“大腿變小腿,衛星變探空”的工作方針,決定調整機構、停止研製大型運載火箭和人造衛星,把工作重點轉向研製探空火箭上來。這次調整不是任務下馬,而是著重打基礎,先從研製探空火箭開路,開展高空探測活動;同時開展人造衛星有關單項技術研究,以及測量、試驗設備的研製,為發展中國航天器技術和地麵測控技術做準備。
院黨組提出的具體方針是“以探空火箭練兵,高空物理探測打基礎,不斷探索衛星發展方向,籌建空間環境模擬試驗室。”實際工作首先集中力量研製T—7型氣象火箭,同時,與五院合作研製和平1號探空火箭。1959年5月4日,錢學森主持了和平1號火箭協作分工會議,就遙測係統、箭上儀器、結構設計、彈道測量、與靶場掛鉤問題作了具體安排。參加會議的有五院劉秉彥、梁守槃等,科學院有穀羽、趙九章等。
集中力量研製探空火箭,為衛星開路
1961年4月前蘇聯載人飛船進入太空,引起我國科技界和國防部門的極大關注。中國科學院組織了星際航行座談會,由裴麗生副院長主持,每一次由一個專家主講一個專題。6月3日的第一次座談會由錢學森作題為《今天蘇聯及美國星際航行中的火箭動力及其展望》的中心發言;第二次由趙九章講《衛星的科學探測和氣象火箭測量》。每次中心發言後,他們都請科學家各抒己見,暢所欲言。人們得出一個共識,搞衛星,實際與導彈是互為表裏,互為作用的,發射衛星與發射導彈所需要的火箭加速是一回事。大家還就發射衛星是用二級還是三級火箭進行過不同意見的熱烈討論。後來相繼報告和討論了衛星的通信和測控、衛星本體溫度控製等各種科技問題。座談會延續3年,共舉辦12次,提出了許多有益的設想和建議,這不僅活躍了學術思想,而且為後來的衛星上馬提供了知識儲備。
T—7型氣象火箭是一種探測60—80公裏以下的大氣溫度、氣壓、風向、風速空間探測係統。麻雀雖小,五髒俱全。包括運載火箭,飛行器、能源、天線,探測儀器,環境模擬試驗,地麵發射,遙測、跟蹤測軌,時間統一和數據記錄處理等各個分係統。
運載火箭在上海機電設計院楊南生、王希季主持下完成。試驗飛行高度達9.8公裏。1960年5月28日,毛主席、楊尚昆等到上海新技術展覽會尖端技術展覽室參觀了T—7M火箭。當匯報這是沒有蘇聯專家,沒有資料,依靠自己的專家設計研製而成時,毛主席連聲稱好,並詢問火箭可飛多高,回答能飛8公裏,毛主席說:“8公裏那也了不起!”“應該是8公裏、20公裏、200公裏,搞上去!”
1960年3月,為研製火箭,科學院建立了代號為603的火箭發射試驗基地。在那裏成功進行了探空火箭和固體助推器串聯起來的無控製火箭試驗,第一枚火箭總長10米,直徑0.45米,起飛重量1138公斤,可攜帶探測儀器25公斤,設計最大飛行高度60公裏,1960年9月13日首次發射成功。後來在這個基礎上改進提高,最大飛行高度115公裏,箭頭、箭體分離後分別用降落傘回收,不但滿足了氣象探測,也為高空生物和地球物理探測創造了條件。
1960年—1965年在603基地,僅T—7型火箭就進行了9批次24發高空科學探測試驗。其中成功的多,也經曆過失敗。一次我和錢學森在現場,就親眼看到了失敗的一幕,當時的心情非常沉重。但是經過試驗我們不但獲得了高空大氣的風向風速資料,也開展了高空生物學和高空醫學研究。箭上遙控和攝影係統正常,生物艙安全地回收,為我國宇宙生物學研究和生物保障工程設計開了先河。國防部五院為此致函中國科學院,祝賀生物火箭試驗成功!
中國科學院圍繞氣象、物理、生物等高空火箭探測的攻關目標,組織全院數、理、化、天、地、生、技術科學等多學科通力合作,科研、設計、工藝、製造、試驗等多兵種聯合作戰,這在我國科學技術史上也是前所未有的。在院黨組的統一領導下,經過七年堅持不懈的努力,特別是在三年經濟極端困難的條件下,吃不飽飯,營養不良,許多科技人員和工人身體浮腫,而他們忘我工作,出色地實現了集中力量研製探空火箭,為衛星上天做了充分的準備。同時,培養鍛煉了一支我國自己的航天科學技術骨幹,積累了從總體設計、組織計劃、實驗條件建設、分係統協調、質量分析、調度指揮等人造衛星科技工程的寶貴經驗。與此同時,科學院新技術局按照院黨組的要求,組織有關研究所為人造衛星開展了一係列準備和預研工作。實踐證明這次調整是完全必要的。
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共和國紀事係列文章:
1965年,中央批準了研製第一顆人造地球衛星的計劃,代號“651工程”。之所以代稱“651”,是因為1965年1月8日,錢學森建議我國暫停研製的人造衛星應該重新上馬並列入國家任務的緣故。而在頭年底的三屆人大會議期間,趙九章就曾上書周總理,隨著經濟情況的好轉,是抓衛星工作的時候了。
隨後,中科院進行了相關討論。4月29日,國防科委向中央專委提出了1970年—1971年發射我國第一顆人造衛星的報告,建議衛星工程總體及衛星本體由中國科學院負責,運載火箭由七機部負責,地麵觀測、跟蹤、遙控係統以四機部為主,科學院配合。
5月6日,中央專委第十二次會議批準了該報告。由此,中國第一顆人造衛星的研製任務正式啟動。
5月31日,中國科學院成立衛星設計院,以及衛星本體、地麵設備、生物和軌道四個工作組,並討論提出第一顆衛星的初步方案。
9月,中國科學院組建了衛星設計院,代號“651”設計院,公開名稱為“科學儀器設計院”,由趙九章任院長。中國的第一顆衛星定名為“東方紅一號”,中國人造衛星的研製工程正式起步。
10月20日至11月30日,中科院在北京友誼賓館召開了人造衛星總體方案論證會(即“651”會議)。會議確定這顆衛星為科學探索性質的試驗衛星,並提出“上得去,跟得上,看得見,聽得到”的總體要求。
在基地方麵,為了保證“東方紅一號”的發射,從1965年起,就開始重新建造可以發射多級火箭和人造地球衛星的發射場。1966年底,基地接受了衛星地麵跟蹤觀測台、場站的總體設計、設備安裝、基建和機構組建等任務。就是在這個時候,“文革”風暴也越來越猛烈地刮了起來。
為了衛星研製、發射的順利進行,1967年1月24日,中央軍委專門對東風基地下達了關於“不搞四大(大鳴、大放、大字報、大辯論),堅持正麵教育”的指示。中科院衛星研製科研隊伍、試驗基地、科研設施以及工廠,一起轉交給國防部門,類似實行軍管。
1969年8月27日,第一枚進行預期飛行試驗的兩級火箭豎在發射架上。火箭豎起的當天,便驚動了美國和前蘇聯。它們關注的不僅是衛星,而且是火箭能打多遠。如果火箭能使衛星脫離地球軌道並定點成功,就說明已具備了發射洲際導彈的能力。另一個特別關注中國的,就是日本,它也在準備發射自己的第一顆人造衛星。
9月3日,兩枚中遠程火箭運抵東風基地。隨即給火箭通電,開始進行垂直測試。
測試中,發現了二十多處技術故障。其中兩個陀螺儀,尤其是水平陀螺儀的問題最為嚴重。當充氣壓力加大以後,陀螺儀出現振動並伴有異響,漂移量更超出了允許範圍,隻得帶回北京的相關研究所進行改進。陀螺儀是提供導彈飛行基準的儀器,如果它出問題,飛行參數就不準了,通俗地說,就是偏離目標了。
送回北京某研究所的陀螺儀,經測試分析證實,在低溫、低壓條件下,軸承出現不正常的振動,導致輸出漂移量明顯增大,以致影響正常工作。
10月15日,改進後的陀螺儀,被運回東風基地,重新進行安裝測試。
11月1日,東風基地下達“東方紅一號”人造地球衛星發射任務指示,發射前的準備工作緊張地開始了。
“東方紅一號”正式發射之前,必須對新改進的中遠程火箭進行飛行試驗,以保證衛星發射的成功。
周恩來指示:“這次發射不同尋常,以往我們的試驗不論成功或是失敗,都是在自己境內搞的,而這一次射程很遠,必須控製住,一定不能讓導彈飛到國外去。”
試驗剛一結束,有些單位就準備敲鑼打鼓慶祝了。
可當時的跟蹤測量技術不過關,並沒有得到導彈打到預定落區的報告。發射一結束,錢學森和李福澤就回到了基地。頭一件事就是向落區測量站詢問任務執行情況。落區參謀長報告說:“到現在,全站沒有一個人發現目標。”
李福澤的臉色一下陰沉下來。因為即使不能進行實時跟蹤,如果火箭能夠正常進入落區上空,觀測人員憑肉眼也能發現目標。可四十多分鍾過去了,那麽多雙眼睛竟沒有發現目標,顯然是出了問題。也就是說,火箭不知飛到哪裏去了。是中途跌落在境內,還是飛出了國界?最壞的情況是落在前蘇聯境內,這將引起涉外事端,甚至引發戰爭。
李福澤初步了解情況後,一邊迅速向北京報告,一邊召集各參試單位到基地司令部緊急會商,希望盡快得到火箭的準確去向。可當時,主要依靠的是光學電影經緯儀來跟蹤火箭飛行軌跡。這種光學儀器受天氣的影響很大,同時火箭關機後光輻射消失,它也不能提供記錄,且其記錄媒體是膠片,要等膠片衝洗出來,才能判讀、計算出結果。這個過程至少需要兩至三天的時間。如果這枚火箭真的飛出國境,即使出來結果也太晚了。
周恩來從北京接連打來問詢電話,並安慰大家:“你們抓緊時間把火箭落點弄清楚。先別慌亂,不要太緊張,萬一真打到國外了,我也已經做好了去莫斯科說明情況的準備。”
還好,不久就傳來了一個農民在川南無人區發現火箭殘骸的報告。雖然沒有釀成國際爭端,但引起國際輿論一片嘩然。鄰國日本獲悉中國試驗發射失敗的消息後,更是一陣驚喜,因為它有可能趕在中國之前發射衛星。
1970年1月30日,第二枚兩級火箭發射成功。一二級火箭分離成功!火箭高精度擊中目標!
2月,國防科委向東風基地下達了發射“東方紅一號”任務的預先號令。2月4日,“長征一號”火箭從北京總裝廠乘專列出發。幾天後,安全送達基地。
就在這時,是采取兩步走還是一步到位的發射方案,出現了不同的意見。兩步走是用一枚火箭先發射一個與衛星同重量的實驗物體,成功後再進行“星箭合一”的發射。
中國這邊的爭論還沒有結果的時候,日本那邊的第一顆人造衛星“大隅號”卻在1970年2月11日上了天!
1957年前蘇聯第一個發射了人造衛星,緊接著是美國。1965年11月26日,法國爭到了第三的位置。中國因為三年自然災害暫停了衛星項目,丟失了第三的位置。這次連第四也拿不到了。
2月25日,國防科委決定:采用一步到位發射方案。當然這充分考慮了安全問題,是不是有外界刺激的因素,不能完全排除。
4月1 日,“東方紅一號”抵達發射場。
4月24 日,“東方紅一號”發射成功。
1970年4月24日,隨著一曲《東方紅》的旋律通過廣播電台在神州大地回蕩,我國自己研製的“東方紅一號”人造地球衛星發射成功。 《解放軍畫報》高級攝影記者孟昭瑞不僅是那段曆史的見證者,而且是那段曆史的記錄者,他在《中國蘑菇雲》一書中,講述了“東方紅一號”成功發射前所經曆的一些鮮為人知的磨難。
如今,“東方紅一號”衛星仍然孤獨地在太空中繞著地球飛行。那些曾經為這顆衛星默默奉獻的人們多半已經不在,但是曆史已經記住了他們。
時隔多年,72歲的潘厚任對往昔的許多細節記憶猶新,作為“東方紅一號”的研製參與者,那些塵封的曆史從未遠去,年月日、白天黑夜、天氣、人名、地名、文件圖表,甚至某個人說話時的語氣,他講述起來,都如同昨天發生的事。
■那一刻
1970年4月24日,“東方紅一號”衛星在酒泉衛星中心發射成功,使中國成為世界上繼蘇聯、美國、法國和日本之後第五個完全依靠自己的力量成功發射人造衛星的國家。
■親曆者
潘厚任:1937年生,江蘇蘇州人,中國科學院空間科學與應用研究中心研究員,曾參加我國第一、第二顆人造衛星的總體設計和衛星係列規劃製訂,曾任“東方紅一號”衛星總體設計組副組長;退休前為中國科學院“空間科學與應用總體部”副主任兼“載人航天工程應用係統”副總指揮。現居北京。
絕密“581”
1957年10月,蘇聯成功發射人類第一顆人造衛星,震驚世界。中國科學院應蘇聯天文委員會之邀,組織南京、北京、上海、昆明等地對這顆人造衛星進行觀測。10月13日,在中國科學院召開的座談會上,錢學森、趙九章等著名科學家建議我國開展人造衛星的研究工作。
1958年5月17日,毛澤東主席在中共八大二次會議上指出:“我們也要搞人造衛星。”同年10月,一個以人造衛星和火箭為專門研究對象的機構在中國科學院秘密成立,代號為“581”小組,意為58年的第一號重大任務。錢學森任組長,趙九章任副組長。
此時的潘厚任還在南京大學天文係上學。蘇聯衛星上天,中國也掀起了一陣熱潮,高校紛紛開展衛星研究。本來和衛星沒有關係的天文係,在學校提出把探測儀器借助火箭發射到太空去觀測空間環境後,潘厚任和同學老師開始學習測算人造衛星運行軌道。不過,他並未打算今後從事衛星研製。
第二年8月,學校畢業分配,潘厚任被分配到中科院搞衛星,進入“581”小組。他的第一反應是“不太想去”。“我是學天文的,這個造衛星和我的專業也沒什麽關係。”
雖然有情緒,在“聽從祖國召喚”的時代,潘厚任沒想太多,拎著幾件行李離開故土來到北京,加入了當時絕密的“581”小組。“什麽都不能對外說,家人、同學都不能告訴,信箱什麽的都是代號,和家人說起來隻能說去中科院上班,記事的筆記本都要上交。”
潘厚任的秘密生活在北京西苑的一個破舊的三層小樓裏麵開始,這棟破舊的小樓是“581”小組的工作地,“東方紅一號”也是從這裏開始“飛天”。
一封改變曆史的信
1959年之後,我國科研戰略調整,集中進行探空火箭、原子彈、氫彈的研發,衛星進度放緩,但是依然製造了不少研發衛星的相關設備。“大型振動台、衝擊台、地麵氣候模擬試驗箱、噪聲模擬室,直徑6米的離心機和直徑2米的高真空罐等空間環境模擬試驗設備,可進行探空火箭箭頭和小型衛星的整星環模試驗。特別是高真空罐,可模擬衛星在軌道運行時的黑冷環境和熱輻射環境。”
另外,北京、上海嘉定、山西太穀三地建立了三個科學儀器廠,承擔衛星無線電設備的加工生產。這三個工廠成了衛星本體加工生產、總裝測試的主力工廠。
1964年10月,衛星倡導者之一的趙九章赴西北基地參觀“東風2號”導彈發射試驗,在充分了解情況之後,感到從運載火箭的條件來看,已可把衛星工程提上日程了。
12月全國人大會議期間,他寫了一封信給周恩來,建議國家盡快製訂衛星發射計劃,把導彈打靶和發射衛星結合起來,可達一箭雙雕之目的。與此同時,錢學森也提出把人造衛星研製盡早列入國家計劃的建議。
“趙先生的字寫得很好,那份原件現在還保存在檔案館裏。”潘厚任把那封信視作“東方紅一號”衛星的一個重大轉機。
周總理看過趙九章的建議書後十分高興,利用開會間隙找到趙九章,希望他會後盡快拿出切實可行的實施報告。1965年1月,趙九章等人寫成具體的建議報告,獲批後,衛星研發進入正式軌道。
1965年4月22日深夜,潘厚任清楚地記得這個日子。“趙九章打電話把我叫到他家,他家住在中關村,數學所的關肇直所長也在,趙九章很激動,拿出了一個小本,說周總理已經指示,要我們拿出一個方案。我們從1958年開始,終於等到了今天。他問關肇直,衛星就幾米大小,飛那麽高,看都看不見,怎麽抓住它。希望關所長組織技術人員馬上開始攻關。”
夜談後第二天,潘厚任和另外兩名專家何正華、胡其正組成了衛星總體組。隨後,軌道組、地麵設備組紛紛成立,中科院各個院所都被動員起來全力以赴研製衛星。
一生中最長的會議
衛星研發步入快速軌道,總體組三人夜以繼日,10天之內拿出了第一顆人造衛星方案設想和係列規劃。
“三張圖,一張表,衛星外形圖、衛星結構布局圖、衛星運行軌跡圖,表就是衛星的設備。方案交上去後,中科院向中央做了匯報。”潘厚任說。
初步方案做出來後,給衛星起名字就成了一件大事。“畫衛星結構圖的何正華提出來,建議把衛星命名為‘東方紅一號’,這個提議大家都很讚同,沒有人有異議,於是在方案上初步就這樣叫,後來請示中央後得到批準。”
根據研究的進度預估,衛星預計在1970年發射。同年7月,中科院向中央上報“關於發展我國人造衛星工作的規劃方案建議”,經中央批準,我國人造衛星工作由此正式上馬,代號為“651任務”。
“這也是一個絕密任務。因為趙先生上書周恩來建議搞衛星的時間是1965年1月,所以就叫做‘651任務’。”
經過兩個多月準備,中科院受國防科委委托,於10月20日至11月30日主持召開全國各有關單位參加的“651會議”。會上全麵論證了我國第一顆人造衛星“東方紅一號”的方案,把實現目標歸結為12個字“上得去、抓得住、聽得見、看得見”。
“會是在友誼賓館開的,很多單位都參加了,中科院、國防科委、總參、七機部十幾個大單位,前前後後專家上百人,我們總體組的三人都去了。一開始沒想到會開那麽長,也沒定結束時間,白天開會,晚上論證,一直開了42天,這是我開過的最長的一次會議。”潘厚任說。
這個會議開過後,中央立即組建了“651”設計院和“701”工程處。前者負責衛星本體的設計研製和總體協調;後者負責地麵跟蹤台站的總體設計和籌建。衛星本體、各分係統、地麵台站選點等工作全麵鋪開,另外,在全國各地安排落實了近200個預研和試製項目,大到分係統、小到元部件,“東方紅一號”衛星的工程研製工作全麵開始。
給衛星加“圍裙”
正當衛星研製順利進行的時候,1966年,“文化大革命”爆發,“東方紅一號”的倡導者、“651”衛星設計院院長趙九章被打倒。1968年10月,他不堪受辱服藥自盡。
為確保衛星研發的順利進行,中央決定對中科院實行軍管,幾近停滯的衛星研製在形式上有了一定的保障,中央很快抽調力量組建新的機構集中搞人造衛星。
中科院所屬的“651”衛星設計院、自動化研究所、力學所、北京科學儀器廠等十餘家科研單位以及當時的七機部部分骨幹一起組建中國空間技術研究院,錢學森任院長。
“總體組改組,我一個人留下來,搞天文軌道,讓我當副組長,沈振金任組長。”潘厚任回憶。
沒有任何衛星研發經驗可以參考,難題接踵而至。
錢學森在研究院的二樓辦公,潘厚任在五樓,有一次深夜,錢學森把潘厚任三人叫下去,問:“衛星放到天上到底能不能看見?”
潘厚任回答:“這個星的直徑1米,亮度相當於7等星,在天氣、光線都好的情況下,人的肉眼最多隻能看到6等星,也就是基本看不見7等星。”
“看不見”變成了大問題。科學家們終於在火箭上找到了辦法。
“為了讓大家看到,後來在末級火箭上加一個特殊材料製成的‘圍裙’,衛星上去之後,末級火箭脫離,‘圍裙’撐開有幾十米,大麵積反射太陽光,與衛星一前一後,速度軌道差不多,容易看到,所以大家當時用肉眼看到的是帶著‘圍裙’的末級火箭,並非衛星本身。”
借收音機測頻率
解決了“看得見”的問題,“聽得見”的問題也讓科學家們費盡了心思。時至今天,已無從考證誰第一個提出在衛星上播放《東方紅》歌曲,但是播放《東方紅》這首歌曲的重要性已經不亞於衛星本身。
怎樣聽,用什麽聽?錢學森再問潘厚任等人:“衛星繞地球轉的時候,能不能讓亞非拉的人民也用普通收音機收聽?”
潘厚任接過了這個難題,他用了三個月時間求解。在物資匱乏的年代,他也不知道國外用的到底是什麽收音機。憑著一張介紹信,他到一個國家庫房裏把全世界各種類型、最先進的新型收音機每個借了一個,這些在中國市麵上都沒有。
“當時最先進的口袋收音機,剛出的,就像煙盒那麽大的,都拿過來測試了。”把各種類型的收音機借出來之後,他測了各種收音機的靈敏度,反過來推算衛星需要發射的功率有多大。
後來他發現如果要讓普通收音機收到,在衛星裝上發射機後,衛星的重量將超過1噸。這對於當時火箭的運載能力來說是不可行的。
用地麵站轉播,這是一個現實可行的辦法。所以,在衛星發射上去後,全國人民在廣播中收的信號,都是從地麵跟蹤站轉播的衛星信號。
人造衛星橫空出世
1968年初,“東方紅一號”橫空出世,衛星的初樣研製完成。在經過試樣和正樣後,衛星就將上天。
這個放在研究院二樓的衛星初樣和發射時的大體相同,直徑1米,72個鋁合金麵閃閃發光,裏麵的“五髒六腑”基本就位。
潘厚任看著這個集合著無數科研人員心血的金屬球體,心中感慨萬千。
1969年之後,潘厚任隨著中國空間技術研究院下屬的一個研究所遷往陝西,繼續從事衛星儀器的研發,直到1979年才回到北京的中科院。
1970年4月24日,“東方紅一號”在甘肅酒泉衛星發射中心成功飛天。那天,潘厚任在陝西的一個山溝裏,通過收音機收到了來自衛星上的《東方紅》樂曲。這一天,他很高興,也很平靜,他知道,衛星肯定能發射成功,太多科學家將畢生的精力和生命奉獻給了這顆衛星。
因為化學電池壽命有限,“東方紅一號”設計的工作壽命為兩周,在太空中飛行了一個月後,與地麵失去了聯係。(本報記者 柳誌卿)
【大事回放】 1970年4月24日,我國成功發射了第一顆人造地球衛星。
伏在地下指控室的潛望鏡上,記者看見百米開外那經曆了近40年風霜雨雪的發射塔架,依然如巨人般挺立。塔架前的大理石碑上刻著一行金色大字——“東方紅衛星升起的地方”。
環顧這間深埋在戈壁沙丘下的指控室,當年使用過的儀表設備都已顯得簡陋和陳舊,隻有刷寫在牆麵的毛主席語錄依然鮮紅:“一定要在不遠的將來,趕上和超過世界先進水平!”
1970年4月24日21時35分,就是在這裏,發射中隊長張積華一聲大喝:“點火!”操作手胡世祥隨即按下了發射按鈕。新中國激動人心的一頁在山搖地動中掀開——我國成為繼蘇聯、美國、法國、日本之後,第五個發射衛星的國家,中國人昂首跨入了國際太空俱樂部。
今年“八一”前夕,酒泉衛星發射中心陽光明媚。記者在這裏采訪時偶遇3位來自河南鄭州的70多歲老人——張喜堂、劉守國和侯同來,他們是專程來老部隊“探親”的。說起第一顆人造地球衛星發射的事,時任警衛團營長的劉守國還記得當時報紙的標題——人造衛星遊太空,全球響徹東方紅。當年在測量站任技師的侯同來說:“我專門跑到主機房去聽衛星播送的東方紅樂曲,覺著特自豪!”
那確實是令全體中國人自豪的時刻。湘西、海南兩個測控站,將接收到的衛星播放的“東方紅”音樂信號錄製成磁帶,由專機送往北京,供中央人民廣播電台向全世界廣播。
在全國各地,人們激動地仰望著太空,仔細尋找著那一顆屬於中國的衛星。許多在4月24日這天出生的嬰兒,都被激動不已的父母不約而同地起了一個具有紀念意義的名字——“衛星”。
當時的外電評論也很有意思。新加坡《民報》說:“中國成功地發射了第一顆人造地球衛星,從天外飛來的音波,不但震蕩了舉世的人心,也使美、蘇兩國聞之相顧失色。”
為了這一天,中國航天人付出了艱辛努力。中國航天事業起步於上個世紀五十年代中期,由於帝國主義的嚴密封鎖,新中國無法與外界進行科技交往。1957年10月4日,前蘇聯率先成功地發射了世界上第一顆人造衛星。此後的幾十年中,美、蘇等大國展開了激烈的太空競爭,把人造衛星、載人飛船、航天飛機、空間站等頻頻送上太空。
“我們也要搞人造衛星”。毛澤東主席的偉大號召,激勵著一代科技工作者發揚愛國主義、自力更生、大力協同、科學求是、努力攀登的精神,突破一項項技術,攻克一道道難關,終於建立起自己的研製、生產和試驗體係,在一張白紙上,畫出了最新最美的中國航天事業藍圖。
當年按下東方紅衛星發射按鈕的操作手胡世祥,如今已從中國載人航天工程副總指揮的位置上退下來。談及往事他笑聲朗朗:當中國人在西北大漠裏豎起第一座發射架時,西方一些發達國家認為那是開玩笑;當中國人用運行速度隻有每秒幾十萬次的老式計算機編製地球同步衛星軌道程序時,洋專家又斷言:不可能!但是,中國人就是將“不可能”變成了“可能”。
回眸來時路,中國人憑著自己的聰明才智和自力更生精神,憑著社會主義集中力量辦大事的優勢,在較短時間內進入了世界航天大國行列。在新世紀,中國航天已形成3個係列9種型號的運載火箭;酒泉、西昌、太原三大衛星發射中心的綜合發射能力不斷增強;航天器測控實現了由陸地到海洋、由國內到國外、由海上測量到海上測控的飛躍,並獨創具有世界先進水平的“一網管多星”測控模式。
正如胡世祥所說:中國航天人將繼續發揚自力更生、艱苦奮鬥精神,努力開發空間資源,為人類造福。