文/ 郭兆煒
▲ 東方紅一號衛(wèi)星
1970年4月24日,東方紅一號衛(wèi)星成功發(fā)射、準(zhǔn)確入軌,為璀璨的星空再添亮麗,掀開了近半個世紀(jì)以來中國航天人追星逐夢樹豐碑的不朽篇章。
東方紅一號衛(wèi)星的發(fā)射成功,標(biāo)志著“兩彈一星”國家重大高科技工程的圓滿完成,在中國航天發(fā)展歷程中具有里程碑式的意義,對于中國空間技術(shù)發(fā)展的路徑、方向,宇航產(chǎn)業(yè)的研制理念和管理模式,一代代航天人的精神信仰和工作作風(fēng)等諸多方面都產(chǎn)生了極為深遠(yuǎn)的影響。
1958年5月17日,毛澤東主席提出“我們也要造衛(wèi)星”的宏偉設(shè)想。為了推動衛(wèi)星研制,黨和國家在不同時期發(fā)布、審議通過了多項規(guī)劃和報告,出臺了多項專門的措施和辦法,形成了保駕護(hù)航“東方紅一號”研制的十道“金牌”,使“天字第一號工程”按時圓滿完成。
1958年8月,國務(wù)院科學(xué)規(guī)劃委員會在《二五科學(xué)規(guī)劃執(zhí)行情況的檢查報告》中指出:“發(fā)射人造衛(wèi)星,將使尖端科學(xué)技術(shù)裝備加速前進(jìn),開辟新的科學(xué)技術(shù)研究工作的領(lǐng)域?!痹诼櫂s臻副總理支持下,中國科學(xué)院把人造衛(wèi)星列為1958年第一項重點任務(wù),代號為“581任務(wù)”,并成立了以錢學(xué)森為組長的領(lǐng)導(dǎo)小組。
1958年11月,黨中央在八屆六中全會期間又專門審議了研制人造衛(wèi)星的意見和計劃,中央政治局在百廢待興的情況下,決定撥2億??钪С挚茖W(xué)院搞衛(wèi)星。
1965年3月,在我國相繼成功發(fā)射第一枚彈道式導(dǎo)彈、爆炸第一顆原子彈的背景下,國防科委召集各部門責(zé)任人座談中國發(fā)射人造衛(wèi)星的必要性和可行性。4月19日,國防科委向中央呈送了《關(guān)于研制發(fā)射人造衛(wèi)星的方案報告》,提出了擬于1970年至1971年發(fā)射中國第一顆人造衛(wèi)星的建議。5月初,周恩來總理主持的中共中央專門委員會第十二次會議批準(zhǔn)了這一報告。
因為這個任務(wù)是1月份正式提出建議的,因此代號定為“651”。周總理在會上還強調(diào),只要“651”需要的,全國的人、財、物,不管是哪個地方、哪個單位的,一律放行,全面綠燈?!?51”任務(wù)的確定也是人們把我國第一顆人造衛(wèi)星任務(wù)稱為“天字第一號工程”的由來。
1965年8月召開的中共中央專門委員會第十三次會議審議通過了《關(guān)于發(fā)展中國人造衛(wèi)星工作的規(guī)劃方案建議》,同意第一顆衛(wèi)星爭取在1970年發(fā)射。
1966年5月,該建議經(jīng)過修訂后,形成了《發(fā)展中國人造衛(wèi)星事業(yè)的十年規(guī)劃》,描繪出我國人造衛(wèi)星事業(yè)有序發(fā)展的宏偉藍(lán)圖。
1967年3月,面對“文革”浪潮的沖擊,聶榮臻向中共中央正式上報了《關(guān)于軍事接管和調(diào)整改組國防科研機構(gòu)的請示報告》,周總理大力支持并快速上報毛澤東主席。毛澤東批示“總理,照辦”。至此,“東方紅一號”研制被納入軍事管理,研制中的主要科技人員被納入保護(hù)名單。此外,國防工業(yè)軍事管制小組還采取了一系列組織措施,從機構(gòu)和管理方面保證衛(wèi)星研制工作的正常進(jìn)行。
1967年6月,為了凝聚分散在全國不同地區(qū)的空間飛行器研制力量,形成全力以赴保衛(wèi)星研制的“拳頭”,中央軍委決定“同意國防科委提出的組建空間技術(shù)研究院的方案”。
1967年9月,聶榮臻副總理向中央提出了《關(guān)于國防科研體制調(diào)整改組方案的報告》,建議把國防科研方面的研究力量進(jìn)一步集中起來,成立18個研究院。其中第五研究院名稱為“人造衛(wèi)星、宇宙飛船研究院”,即空間技術(shù)研究院。10月25日,毛澤東主席在此報告上批示:“此件壓了很久,……很好,照辦?!?/p>
在空間技術(shù)研究院的大力推動和有力支撐下,1967年12月,國防科委主持召開第一顆人造衛(wèi)星研制工作會,審定了該衛(wèi)星總體方案和各系統(tǒng)方案,并正式將中國第一顆人造衛(wèi)星命名為“東方紅一號”。
1968年1月,國家正式批準(zhǔn)了東方紅一號人造衛(wèi)星的研制任務(wù)書,華夏第一星全面進(jìn)入研制試驗的沖刺階段。
1962年,“東方紅一號”研制的關(guān)鍵階段,全國性的大饑餓如洪水般向研制隊伍襲來。研制人員每餐只能吃到一個饅頭,一角錢干菜湯,湯里只有幾星油花,70%的科技人員都因營養(yǎng)不良出現(xiàn)了浮腫。可是這支隊伍仍然不懈地向科學(xué)高峰進(jìn)軍。
1961年春節(jié)前夕,周恩來和陳毅、聶榮臻將眾多科學(xué)家邀至人民大會堂宴會廳。主賓席上,周恩來一邊是錢學(xué)森,一邊是錢三強。聶榮臻舉杯宣布“會議”開始:“各位辛苦了,為了感謝大家,總理要我和陳老總請大家來開會,會議主題只有一個,吃肉!”
四張大圓桌上擺滿了一寸見方,燒得油光晶亮香味撲鼻的紅燒肉。周恩來起身為在場的科學(xué)家夾肉:“吃吧,都要吃,吃好!吃肉補補腦?!?/p>
在那個饑餓的年代,毛主席戒了肉、周總理停掉了茶、鄧小平戒了煙……黨中央向科學(xué)家們表示關(guān)懷和感謝的禮物,卻是一碗碗科學(xué)家久違的肉。這在富裕的年代不一定算得上佳肴,但在歷史的那一刻,“周總理請吃肉”“科技工作者特供”成為一種激勵,一種鼓舞,一種動力。
為了保證“東方紅一號”等重大科技專項的順利推進(jìn),聶榮臻親自向海軍及北京、廣州、濟(jì)南等大軍區(qū)“化緣”了一批肉、魚、黃豆等副食品。聶榮臻指示:這些食品只能供科技人員食用,其他人員不得享受。這些肉、魚、黃豆由此被冠以“科技肉”“科技魚”和“科技豆”之稱。
在黨中央的親切關(guān)懷和大力支持下,“東方紅一號”研制人員的伙食得到了改善。食堂開設(shè)了甲、乙兩個售飯窗,甲窗前供應(yīng)肉片炒菜、白米飯、湯,專供科技人員。有時候在這個窗口,每位科學(xué)家還能得到一個用羊油煎的小面餅。清燉黃豆被加進(jìn)了科研人員的菜盤子,雖然只有一湯匙,卻溫暖了科研人員的胃和心。
“東方紅一號”研制時,正值“文革”對毛澤東個人崇拜的鼎盛時期,各分系統(tǒng)的儀器做出來后,都被認(rèn)真鑲嵌上一枚毛主席像章,有的像章還很大,導(dǎo)致衛(wèi)星超重問題嚴(yán)重。但這在當(dāng)時是沒人敢站出來反對的。
另外,每臺儀器都有特定的散熱條件,儀器所涂的顏色不同,結(jié)構(gòu)材料的厚度不同,散熱的情況也不同。儀器上增加毛主席像章,有可能帶來許多想不到的技術(shù)問題。但如果肯定地說在儀器上加個像章就會把儀器弄壞,從技術(shù)角度來講還沒有經(jīng)過論證,也沒有完整的計算和試驗數(shù)據(jù)對此加以說明。
▲ 1958年,毛澤東主席參觀中國科學(xué)院科研成就展
▲ 當(dāng)年的設(shè)計者們
▲ “東方紅一號”總體技術(shù)總負(fù)責(zé)人孫家棟
在當(dāng)時“衛(wèi)星上天、紅旗落地”的錯誤輿論背景下,多說一句話都極有可能招致政治帽子落到頭上。這件事到底應(yīng)該怎么辦?
1969年10月下旬的一個晚上,孫家棟作為“東方紅一號”總體技術(shù)總負(fù)責(zé)人和錢學(xué)森的助手,與錢學(xué)森一同來到人民大會堂江蘇廳向周恩來總理作匯報。本著對航天事業(yè)負(fù)責(zé)的態(tài)度,孫家棟鄭重地對周總理說:“從政治感情上來說,大家出于對毛主席的熱愛,在衛(wèi)星儀器上安裝毛主席像章,這是完全可以理解的。但是從技術(shù)角度講,一是質(zhì)量超限,二是衛(wèi)星上天后會對運行質(zhì)量產(chǎn)生影響?!边@馬上引起了周總理的重視,周總理說道:“政治掛帥的目標(biāo)是要把工作做好,而不是要把政治掛帥庸俗化。搞衛(wèi)星一定要講科學(xué),要有科學(xué)態(tài)度?!?/p>
周總理的話讓大家安了心。會后,錢學(xué)森、孫家棟馬上按總理的要求做了安排,使得這件棘手的難題得到了圓滿解決。
1967年12月,國防科委組織召開東方紅一號衛(wèi)星方案論證協(xié)調(diào)會,確定了“上得去、抓得住、聽得清、看得見”的十二字衛(wèi)星總體技術(shù)方案。作為衛(wèi)星技術(shù)總負(fù)責(zé)人的孫家棟,為了先用最短的時間實現(xiàn)衛(wèi)星上天,在解決有無問題的基礎(chǔ)上,再研制帶有探測功能的應(yīng)用衛(wèi)星,大膽對原來的衛(wèi)星方案進(jìn)行了簡化。
但在確定衛(wèi)星總體設(shè)計指標(biāo)時,矛盾接踵而來。體積要求、重量要求、功能要求、匹配要求,一個個困難擺在了孫家棟和研制隊伍面前。
東方紅一號衛(wèi)星使用的是化學(xué)電池,從總體出發(fā)難以平衡和滿足各分系統(tǒng)初始功率的消耗要求。比如當(dāng)某些分系統(tǒng)申請到比較大的功率指標(biāo)后,其部分子系統(tǒng)卻用不完那么大的功率,這些功率消耗不掉,反過來會給整星溫度控制系統(tǒng)帶來不必要的新問題。
當(dāng)時各分系統(tǒng)的設(shè)備都已經(jīng)做出來了,再改動已經(jīng)來不及了,這個看似小的問題讓很多科學(xué)家都很頭疼。
▲ 東方紅一號衛(wèi)星樂音裝置
孫家棟經(jīng)過反復(fù)思考,逆向思維提出了一個解決方案:在出現(xiàn)余量的分系統(tǒng)串聯(lián)功耗電阻,富余多少就串聯(lián)多少,把富余的功率由電阻消耗掉。這樣既不影響設(shè)備的工作狀態(tài),又可以保持原設(shè)計的熱平衡狀態(tài),問題就這樣解決了。太空奏響《東方紅》,聽似簡單,但是在當(dāng)時的技術(shù)條件下,實現(xiàn)起來是有很大難度的。
考慮到地面的元器件沒有經(jīng)過上天考驗,研制人員以高穩(wěn)定度的6個音源振蕩器代替“音鍵”,用程序控制線路產(chǎn)生的節(jié)拍來控制音源振蕩器發(fā)音。
為了保證樂音嘹亮悅耳,研制人員專門跑到北京火車站聆聽鐘樓的報時聲,又跑遍了北京大大小小的樂器店,最后決定把北京火車站鐘聲的節(jié)奏和鋁板琴的琴聲合二為一。
從“音鍵”的選擇、調(diào)配,到所有元器件、材料和測試儀器,科研人員進(jìn)行了上百次實驗,終于取得了令人滿意的效果,奏出了音色純正、節(jié)奏明快、格調(diào)高雅的《東方紅》樂曲。
東方紅一號衛(wèi)星是我國研制的第一顆衛(wèi)星,不僅要解決衛(wèi)星本身的一系列新技術(shù)問題,而且星上所用的材料、元器件和儀器,要承受發(fā)射時力學(xué)環(huán)境的考驗,要長時間在宇宙空間特殊環(huán)境下工作,所有這些技術(shù)問題,都需要從零起步,全部得到解決。
1958年5月,聶榮臻副總理責(zé)成中國科學(xué)院和國防部五院組織有關(guān)專家擬定衛(wèi)星計劃。當(dāng)時,負(fù)責(zé)制訂計劃的趙九章和錢驥面臨著這樣的問題:“衛(wèi)星上了天,如何對抗未知的外太空環(huán)境?”除了一本美國雜志上刊登的衛(wèi)星做空間環(huán)境試驗的照片,當(dāng)時沒有任何可以查閱的技術(shù)資料,一切從零開始,一切從無開創(chuàng)。
1961年2月,錢驥選派6名骨干青年去全國工業(yè)基礎(chǔ)最好的上海學(xué)習(xí)。其中的黃本誠、張和福、鄒定忠三人,在上海電理儀器廠負(fù)責(zé)研究名為KM1、KM2的真空環(huán)境模擬設(shè)備。為了打破“不可能”的技術(shù)魔咒,他們背著圖板、丁字尺、計算尺下廠設(shè)計、駐廠加工。沒有資料可查,他們就去工廠調(diào)研,虛心向工廠的技術(shù)人員與工人請教;沒有專業(yè)基礎(chǔ),他們就參考上海圖書館里英文、俄文以及日文教科書籍,從真空、低溫、傳熱學(xué)、太陽輻照、電控等一些基本原理學(xué)起,每天都夜讀至12點;沒有好的國家工業(yè)基礎(chǔ),他們就自己想辦法,自己負(fù)責(zé)工藝和審查圖紙,自己設(shè)計,自己跑加工……1965年,全部材料立足國內(nèi),繼英、美、法、蘇之后的中國第一套大型真空試驗設(shè)備由中國人自己研制成功,為我國第一顆東方紅衛(wèi)星進(jìn)行5年的可靠性試驗,并實現(xiàn)一次發(fā)射成功作出了卓越貢獻(xiàn)。
▲ 喜看東方紅一號衛(wèi)星飛過頭頂?shù)娜巳?/p>
由于國防工業(yè)基礎(chǔ)薄弱,“東方紅一號”研制人員面臨很多困難。他們因陋就簡、土法上馬,本著“有條件要上,沒條件也要上”的原則,向著一個個不可能發(fā)起了沖擊。
由于缺乏加工設(shè)備,對精度要求較高的衛(wèi)星部組件當(dāng)時都需要手工打造。在給“東方紅一號”的鋁合金外殼蒙皮表面進(jìn)行光亮陽極氧化處理時,正值寒冬,由于五院529廠廠房內(nèi)不具備生產(chǎn)條件,大家便在冰天雪地里搭起一個木棚,在里面挖了兩個大坑,上面支起3個大鉛槽,槽中放入硝酸溶液,下面用木柴燒。為了防止風(fēng)沙弄臟電解液,他們就在木棚上蓋上幾片石棉瓦。沒有防毒口罩,他們就用濕毛巾捂住鼻子做試驗,實在憋不住了,就跑到棚子外面吸幾口新鮮空氣,又跑回棚里繼續(xù)干。
經(jīng)過兩個多月的苦戰(zhàn),研制人員終于攻克了難關(guān),使蒙皮表面的輻射率和吸收率達(dá)到了規(guī)定的技術(shù)要求。
東方紅一號衛(wèi)星上的4根短波天線是用來發(fā)送《東方紅》樂曲信號和遙測參數(shù)的。要確保天線在太空高速旋轉(zhuǎn)狀態(tài)下順利展開,只能完全靠地面試驗,而試驗需要的設(shè)備是研制人員自己動手研制生產(chǎn)的。
作為“東方紅一號”技術(shù)負(fù)責(zé)人之一的戚發(fā)軔,回憶起這段難忘的場景仍記憶猶新:“天線一甩斷了就跑出去了,我們怎么辦呢?在倉庫里有很多的包裝箱,包裝箱都有蓋子,包裝箱很粗糙,都有一個縫,所以每個人拿一個蓋子從縫里觀察實驗;年輕人就爬到房梁上去看。就在這種條件下我們做了很多實驗,把尺寸、整個程序都搞清楚了?!?/p>
“東方紅一號”最后雖然發(fā)射成功了,但好事多磨,在研制過程中、發(fā)射場階段都遇到了不少挑戰(zhàn)和難題,甚至在臨發(fā)射前險象環(huán)生、問題迭出。
1970年4月,衛(wèi)星的發(fā)射已經(jīng)到了“箭上弦、刀出鞘”的關(guān)鍵時刻。4月2日,周總理把錢學(xué)森、任新民等專家請到北京,聽取衛(wèi)星運往發(fā)射場后的工作匯報。從運載火箭到衛(wèi)星,從發(fā)射場到測控系統(tǒng),從工程總體到各分系統(tǒng)和主要部組件,周總理每個環(huán)節(jié)都細(xì)致地詢問,還時而認(rèn)真查看各類圖表和數(shù)據(jù),深入地提出各類技術(shù)問題。
4月14日,衛(wèi)星各項測試工作已基本就緒,周恩來總理和中央專委領(lǐng)導(dǎo)在人民大會堂再次聽取發(fā)射場人員的匯報。
▲ 東方紅一號衛(wèi)星在對接中
▲ 吊裝發(fā)動機進(jìn)行試驗
▲ 1970年4月24日,長征一號運載火箭成功發(fā)射我國第一顆人造地球衛(wèi)星東方紅一號
“總裝時,盡管大家做了反復(fù)的檢查,但在總檢查時還是發(fā)現(xiàn)了火箭艙內(nèi)有遺留下來的焊渣和鉗子等多余物?!卞X學(xué)森說。周總理眉頭緊鎖:“那可不行!這等于外科醫(yī)生開刀把刀子、鉗子丟在了病人的肚子里嘛!你們的產(chǎn)品是允許拆開再組裝的,找一遍不行再找一遍,總可以搞干凈!”
隨后,大家一個個問題細(xì)細(xì)地過篩子,會議從傍晚7時一直開到深夜12時,中間沒有休息。
4月15日凌晨1時許,周總理辦公室打來電話:“從今天起一直到衛(wèi)星上天,發(fā)射場的情況要逐日向周恩來辦公室電話匯報?!?/p>
4月16日夜里10點多,堅守在發(fā)射場的研制人員終于迎來了翹首以盼的消息,周總理親自打來電話:“經(jīng)過中央政治局討論,同意衛(wèi)星發(fā)射安排,并批準(zhǔn)運載火箭、衛(wèi)星從技術(shù)陣地轉(zhuǎn)往發(fā)射陣地,進(jìn)行發(fā)射陣地的測試?!辈⒃俅螐娬{(diào)質(zhì)量問題。
4月20日上午8時,周總理親自給國防科委副主任羅舜初打電話,叮囑這次發(fā)射要做到“安全可靠,萬無一失,準(zhǔn)確入軌,及時預(yù)報”。很快,一幅書寫著十六字要求的紅色巨幅標(biāo)語,便高高地、醒目地懸掛在了發(fā)射塔架上,給試驗隊員們注入了一劑強心針。
4月24日上午,乳白色的長征一號火箭負(fù)載著東方紅一號衛(wèi)星,靜靜地矗立在戈壁大漠之中,如同一把倚天長劍。衛(wèi)星和運載火箭皆已進(jìn)入發(fā)射前8小時的準(zhǔn)備工作程序。
下午3時50分,直通中南海的紅色保密電話機鈴聲響起,周總理來電:“已于昨晚向毛主席報告,毛主席已經(jīng)批準(zhǔn)了這次發(fā)射。希望大家鼓足干勁,過細(xì)地工作。要一次成功,為祖國爭光!”
在此之后,地面的一個跟蹤雷達(dá)出現(xiàn)了不穩(wěn)定的狀態(tài),連續(xù)波系統(tǒng)也不太同步。還好,雷達(dá)站和試驗隊的同志通力協(xié)作,把故障排除了。
下午5時30分,發(fā)射場領(lǐng)導(dǎo)和錢學(xué)森商議后,向北京報告了地面雷達(dá)站出現(xiàn)的情況,表示不影響發(fā)射。并報告說,發(fā)射時間初步定在當(dāng)晚9時至9時30分左右。
晚上7時50分,周總理來電話詢問情況。錢學(xué)森向周總理報告了火箭和衛(wèi)星的最新情況,并表示,盡管還可能出一些小問題,但這次試驗是有把握的,預(yù)計9時發(fā)射。
誰知才過了20分鐘,衛(wèi)星上突然有應(yīng)答機對地面所發(fā)信號沒有反應(yīng),氣浮陀螺也發(fā)出異常聲音。
又是一個意外。電話再次打到北京,請求延長半小時的準(zhǔn)備時間。總理同意了,并要求一定要把應(yīng)答機的問題解決好。
哪知應(yīng)答機的問題剛解決好,湖南衛(wèi)星觀測站又來了告急電話:一臺單脈沖雷達(dá)的參數(shù)放大器的管子燒壞了,需要進(jìn)行更換和調(diào)試……
于是,又報告北京……
一波三折,電話頻頻。一直守候在電話機旁的周總理感覺到,參試人員的心情是不是過于緊張了。晚上8點鐘,在發(fā)射指揮員下達(dá)了發(fā)射前“一小時準(zhǔn)備”口令后,周總理又發(fā)來指示:“不要慌張,不要性急。要沉著,要謹(jǐn)慎。關(guān)鍵是工作要準(zhǔn)確,要把工作做好。”
總理的指示讓承受首次發(fā)射巨大心理壓力的試驗隊員沉下心來,他們抓住最后的時間,逐個排查問題和隱患,確保了東方紅一號衛(wèi)星在9時35分成功發(fā)射。