玉然
2021 年 2 月 10 日,“天問一號”火星探測器在經(jīng)歷長達202天近2億千米的星際旅行后,順利進入火星軌道,并預計于五六月?lián)駲C登陸火星,走出中國航天邁向深空的關(guān)鍵一步。
其實,俯仰人間今古,中國人對神秘宇宙的向往與探索從未止步。從遠古時期的嫦娥奔月,到春秋時的弄玉乘鳳飛天傳說,從東漢張衡制作能飛木鳥,“假以羽翮,腹中施機,能飛數(shù)里”,到有著“世界航天第一人”之稱的明朝萬戶創(chuàng)想用47個自制火箭翱翔天宇,中國人的飛天之夢已薪火相傳了幾千年。
然而,最先將飛天變?yōu)楝F(xiàn)實的是蘇聯(lián)。1957年10月4日,蘇聯(lián)成功發(fā)射了人類歷史上第一顆人造衛(wèi)星。美國則奮起直追,于1958年2月1日發(fā)射了“探險者一號”衛(wèi)星。眼見蘇聯(lián)、美國已箭指蒼穹,開啟了人類挺進太空、角逐宇宙的序幕,曾經(jīng)最早萌生飛天夢想的中國卻剛從戰(zhàn)爭廢墟中站起來,航空基礎尚且薄弱,遑論航天……
1956年2月1日的中南海懷仁堂張燈結(jié)彩,毛澤東在此舉行宴會招待全國政協(xié)二屆二次會議全體委員。剛沖破美國重重阻撓回國的錢學森,受邀來此參加宴會。他走到大紅請柬標明的第37桌,卻被告知座次被毛澤東親自勾到了自己座位的右邊。
席間,毛澤東問:“學森同志,從現(xiàn)在起,我們抓緊時間,埋頭苦干,爭取在第三個五年計劃末期,使我國在原子能、火箭等最急需的科學技術(shù)領域接近世界先進水平,能不能做到?”錢學森說:“只要計劃周密,工作努力,是可以實現(xiàn)的?!?/p>
此時的錢學森心潮澎湃。作為世界“超音速飛行之父”馮·卡門的最得意門生,美國麻省理工學院最年輕的終身教授,美國人口中“抵得上5個師的兵力”“使美國空軍飛機從螺旋槳式向噴氣機過渡,并最后向遨游太空的無人航天器過渡的長遠規(guī)劃的關(guān)鍵人物”,45歲的錢學森甫一回國,便被視作新中國航天事業(yè)的引領者和奠基人。
1956年那個久違的春節(jié),深感使命在肩的錢學森日夜奮筆疾書,將對中國航空的深入思考點點滴滴匯于筆端。大年初五,中國航天事業(yè)起步的奠基之作《建立我國國防航空工業(yè)意見書》被送到周恩來案頭。
1956年10月8日,荒冢遍地、野兔出沒的北京西郊,一個僅能容納200人的簡易禮堂內(nèi),中國航天事業(yè)的先行者們召開了具有里程碑意義的大會。會上,主管新中國科技工作的聶榮臻身著元帥服,在講臺前用濃重的重慶口音大聲宣布:“中國第一火箭、導彈研究院國防部第五研究院,今天正式正立!”他勉勵創(chuàng)業(yè)者們:在座的各位,你們是中國火箭事業(yè)的開國元勛啦!臺下坐著小木凳、小馬扎的與會者熱淚盈眶。
然而當激情散去,現(xiàn)實的困境赤祼祼地展現(xiàn)在面前。五院成立之初,第一項工作就是給140多名大學生辦“掃盲”訓練班,由時任五院院長錢學森以及他點名調(diào)集的任新民等專家授課。這是一場不可思議的“掃盲”——除錢學森一人是火箭、導彈專家,其他人都只是相關(guān)領域的專家學者。后來成為航天計算機技術(shù)開拓者的朱正回憶說,他原來是學電訊專業(yè)的,但錢學森卻要他給學生講導彈的制導。錢學森給了他一本英文書《Guidance》,說:“你拿去學習,學懂了再給學生講。”當時,他對英文“Guidance”怎么譯都不知道,錢學森告訴他,譯作“制導”。
就在中國航天蹣跚起步時,1957年,蘇聯(lián)衛(wèi)星上天,引起了中國科技界和中央領導層的震驚。
1958年5月17日下午,中共八大二次會議現(xiàn)場氣氛熱烈,在熱氣騰騰的“大躍進”熏染下,與會者顯得尤為“敢想敢說”。討論中央工作報告時,一位代表突然發(fā)言:蘇聯(lián)老大哥的衛(wèi)星已經(jīng)上天了,我們中國是火箭的故鄉(xiāng),又是社會主義國家,無論如何也應該搞出自己的衛(wèi)星!
一語未落,群情激昂?,F(xiàn)場的毛澤東將開天辟地的大手一揮,用濃重的湘音宣布:我們也要搞人造衛(wèi)星!隨后又幽默地補充道:“當然啰,衛(wèi)星應該從小的搞起,但是像美國雞蛋那么大點的(8.2千克——筆者),我們不放!要放我們就放它個兩萬公斤的!”現(xiàn)場掌聲雷動。
在周恩來、聶榮臻的具體指示下,中國科學院馬上行動起來,組織錢學森、趙九章(1907—1968,空間物理學家,中國動力氣象學的創(chuàng)始人)、郭永懷(1909—1968,中國近代力學事業(yè)的奠基人之一)等研究制定了中國人造衛(wèi)星發(fā)展規(guī)劃草案。為了組織與協(xié)調(diào)全院衛(wèi)星和火箭探空的業(yè)務,還成立了中國第一個衛(wèi)星小組“581”小組,由錢學森任組長。
1958年,是一個困難與激情交織的年代。為了向國慶獻禮,中國科學院負責衛(wèi)星、運載火箭總體設計的第一設計院工作剛剛起步,便開始忙于衛(wèi)星和火箭模型的設計。然而,剛組建的衛(wèi)星研制隊伍兩手空空,要啥沒啥。沒有辦公地點,就在北京的西苑旅社租了幾個房間;沒有辦公桌,就趴在水泥地上設計圖紙。一群人靠著一把老虎鉗,兩把銼刀,幾塊鋁皮和幾張三合板,外加十幾支蠟燭和幾個手電筒,便開始了中國衛(wèi)星、火箭雛形的設計與研制。在那全民“大躍進”,上下干勁高的年代,大家工作起來不分晝夜,困了伏案打個盹兒,餓了啃個干饅頭,只用了幾十天的時間,就初步設計出了一個運載火箭結(jié)構(gòu)總圖,制作了一個地球物理火箭箭頭模型。
1958年10月1日,中國科學院自然科學躍進成果展覽會在北京中關(guān)村生物所開幕。展覽會展出的兩個衛(wèi)星模型里,一個放著科學探測儀器,另一個則放了一只金黃色的小狗。每當參觀的人群來到衛(wèi)星模型跟前時,這只小狗便不時發(fā)出“汪汪”的叫聲。
毛澤東也興致勃勃地前來觀展。在觀看火箭的“飛行”表演時,火箭剛一啟動,本來坐著的毛澤東禁不住一下站了起來。當他突然發(fā)現(xiàn)火箭模型的起飛竟是靠人躲在背后用手拉橡皮繩時,忍不住一下笑了:“好!就這么搞!不要怕土,土八路能打敗洋鬼子嘛!”
理想很豐滿,然而參與規(guī)劃的領導者和科學家們都清楚,單靠這些,中國的衛(wèi)星是上不了天的。為了在1959年發(fā)射第一顆人造地球衛(wèi)星,向國慶10周年獻禮,從未見過衛(wèi)星和火箭的中國人再一次想到了“老大哥” 蘇聯(lián)。
1958年10月16日,中國科學院地球物理研究所所長、“581”小組常務副組長趙九章率領“581”小組副組長衛(wèi)一清、衛(wèi)星和自動控制專家楊嘉墀、空間技術(shù)和空間物理專家錢驥,以及翻譯楊樹智一行5人,專程飛往莫斯科。
然而,在莫斯科為期70天的考察即將結(jié)束時,在中國代表團的一再要求下,“老大哥”才把“小弟弟”帶進了蘇聯(lián)中央氣象局火箭大廳。大廳中央躺著一枚探空火箭的頭部,直徑大約1米。中國專家只被允許站在距火箭3米遠的地方踮腳探看和聽取講解。這是代表團距離火箭最近的一次。至于衛(wèi)星,則連影子都沒有見到。
代表團回國的時候,“大躍進”已經(jīng)開始降溫。在此背景下,中央高層也開始重新審視衛(wèi)星發(fā)射問題,到1958年底,中央書記處總書記鄧小平在聽取匯報時指出:明年衛(wèi)星不放,與國力不相稱,一口氣吃不成個胖子。有了鄧小平的指示,中科院黨組召開會議,提出了“大腿變小腿,衛(wèi)星變探空”“著重打基礎”的原則,決定調(diào)整任務,收縮機構(gòu),停止大型運載火箭和人造衛(wèi)星的研制,把力量先轉(zhuǎn)移到探空火箭上去。
探空火箭是在近地空間進行探測和科學試驗的火箭。為了把北京的技術(shù)力量和上海的工業(yè)基礎有機結(jié)合起來,1958年11月,中國科學院第一設計院負責人造衛(wèi)星和運載火箭總體設計的技術(shù)人員從北京遷往上海,并由上海市從有關(guān)院校和工廠抽調(diào)部分科技人員、大中專畢業(yè)生和工人,組成了中國第一個完全依靠自己的力量從事火箭技術(shù)研制和專門承擔探空火箭設計的單位——中國科學院上海機電設計院(1965年7月遷回北京,改名為第七機械工業(yè)部第八設計院)。其副院長是楊南生,總工程師是年僅37歲的王希季。
1947年,王希季抱著“工業(yè)救國”的理想,以優(yōu)異成績考入美國弗吉尼亞理工學院。兩年后獲碩士學位。當王希季正準備繼續(xù)攻讀博士學位時,傳來了新中國成立的喜訊。他很快找到了留美科學工作者協(xié)會,要求立即回國。當時美國政府為了阻止中國留學生回國,提出了許多優(yōu)厚的條件,而回國的留學生在國內(nèi)每人只能優(yōu)待600斤小米。不少同學都勸他讀完博士再回國,甚至干脆留在美國,但他卻毫不猶豫地踏上了歸國的商船。
王希季出任上海機電設計院總工程師后,帶領一群平均年齡20多歲的年輕人“摸著石子過河”,開始了艱難攻關(guān)。
當時只有19歲的張暉,便是那群年輕人中的一個。多年后他回憶當時的工作狀態(tài):我們白天干活,晚上就趴在油燈下查資料,學理論,邊學邊干。冬天特冷,夏天蚊子又大又多。適逢三年困難時期,每月只有20斤定量,根本填不飽肚子,不夠吃的話就在稀飯里一個勁地加水。缺油少肉沒雞蛋,連青菜都無法滿足需要,就吃蘿卜皮,甚至有時就用醬油拌上一碗白開水下飯。不少人因營養(yǎng)不良而得了浮腫病?!暗蠡锏男睦锒急镏还勺觿艃?,像燒著了一團火,腦子里成天想的似乎不是如何填飽肚子,而是怎樣盡快把探空火箭搞上去!”
作為技術(shù)負責人的王希季,恨不得一天24小時都用在工作上?;鸺膱D紙有上千張之多,他一張張認真審核,發(fā)現(xiàn)問題馬上請相關(guān)人員逐一修改,改后還要再詳細審查一遍,直到確保絲毫無誤。多年后他曾感慨地說:“記得那時我們領導和科技人員都非常忘我地工作在科研生產(chǎn)第一線,每天晚上12點鐘之前大家都不回家,因此院辦公室主任每次都來催促我們趕快回去睡覺?!?/p>
然而最初制定的“T—5”探空火箭方案起點無疑太高??蒲腥藛T千方百計地攻克了設計、制作和總裝工作后,卻因為沒有發(fā)動機試車臺,又不具備供應、儲存、運輸和加注液氧的設施,不得不被迫中止了研究。這枚相當現(xiàn)代化的“T—5”探空火箭,最終成了一件漂亮的展覽品。
1959年12月6日,時任國家主席劉少奇在視察“T—5”火箭的研制生產(chǎn)情況,并聽取王希季匯報后,關(guān)切地問:“你們有沒有考慮做一些比這小一點的火箭?”王希季回答:“明年我們就要搞一個更小的火箭。”
于是,研制工作轉(zhuǎn)向了相對簡單輕巧的“T—7M”無控制探空火箭。
目標降低了,但困難仍是一個接一個。制造火箭所需的許多精密部件都沒有相應的工業(yè)制造支持,在當時的國際環(huán)境下,也不可能從國外引進,研究人員便到圖書館找資料,跑科研單位請教,下工廠實地考察,到物資部門了解材料品種規(guī)格等,依靠自己的力量設計制造。有時甚至“土法上馬”,因陋就簡,如“T—7M”火箭采用的爆破薄膜銑削深度公差要控制在0.005毫米以內(nèi),當時的機械加工條件無法實現(xiàn),兩位平均年齡只有20歲的姑娘便靠手工制作,經(jīng)過近千次試驗后終于達到了設計要求。此外,用小臺鐘改裝成延時裝置,控制爆炸螺栓點火時間;把小燈泡敲碎,取其鎢絲裹上硝化棉制成點火裝置等,諸如此類“土發(fā)明”屢見不鮮。土歸土,但科研工作者們嚴格按科學規(guī)律辦事,各個環(huán)節(jié)都通過充分的試驗來驗證了其可靠性。用錢學森的話說就是“用不十分可靠的元件做出非??煽康南到y(tǒng)”。
場地設置也頗費周折。沒有發(fā)動機燃料系統(tǒng)實驗室,王希季找遍設計院的每一個角落,最后選中了廁所門前約5平方米的小天井,在那里搭起了液流試驗臺,測試室則就近由廁所改裝而成?;鸺l(fā)動機試車有高壓氣、有毒氣體、高溫火焰,時刻存在爆炸、中毒和起火的危險,楊南生便找到一座當年侵華日軍廢棄的舊碉堡。在那個寒冬臘月,科技人員搬磚砌墻當“泥瓦匠”,很快利用碉堡的夾道建成了一個防爆、防毒和防火的發(fā)動機試車臺。
1960年2月19日,中國第一枚自己設計研制的液體火箭終于豎立在了上海遠郊一個20米高的發(fā)射架上。借來一臺50千瓦的發(fā)電機,四周用蘆席一圍,頂上再蓋一張油布篷,就成了“發(fā)電站”?!鞍l(fā)電站”離發(fā)射架和“指揮所”有100多米,中間橫著一條飄著死魚與枯枝敗葉的小河,來不及架設通信線路,沒有擴音器,也沒有步話機,發(fā)射場總指揮下達命令,只能扯著嗓門大喊,或使勁揮動手臂打啞語。給火箭加注推進劑時,沒有專用加注設備,只好用自行車的打氣筒做壓力源;沒有自動的監(jiān)測定向天線,就靠幾個人用手轉(zhuǎn)動天線去跟蹤火箭。
就在這樣的條件下,隨著一聲令下,火箭騰空而起,在8000米的高空留下了中國火箭史上里程碑式的一筆。
1960年5月28日,上海延安西路200號錦江小禮堂,毛澤東在視察了“T—7M”探空火箭實物后稱贊說:“8公里, 那也是非常了不起的呀!”“我們要20公里、200公里地搞上去!”
隨后短短幾年時間里,從更先進的T—7火箭成功升空,到載有雌雄兩只小狗的生物試驗火箭完成高空往返,中國的火箭研制自力更生、一步一個腳印地走出了一條逐漸明朗的道路。
1964年,對中國的科技界來說,無疑是一個值得賀喜的年頭。這年6月29日,在錢學森的帶領下,我國自行研制的第一枚彈道式導彈發(fā)射成功。接著,10月16日,我國第一顆原子彈也爆炸成功。這標志著我國技術(shù)水平上了一個新臺階,新型材料、電子原件、儀器儀表、精密機械、測試技術(shù)、計量基礎等得到了新的發(fā)展。在此基礎上,發(fā)展人造衛(wèi)星的問題便被提上了議事日程。
1965年三、四月,國防科委多次召集錢學森、趙九章等專家學者就發(fā)射人造衛(wèi)星進行了充分的討論,并形成報告,上報中央。中央對此十分重視,經(jīng)過慎重研究后,批準并責成國防科委具體組織協(xié)調(diào)。從此,中國的人造衛(wèi)星的全面研制正式開始。
1965年4月,中科院專家潘厚任、何正華和胡其正等組成衛(wèi)星總體組,負責完成衛(wèi)星初步設想方案。同時,力學所、電子所、自動化所和原“581”小組等中科院其他有關(guān)的研究所亦紛紛行動起來。
現(xiàn)在有個說法叫“996”工作制,但當時為了盡快完成任務,科研工作者主動放棄了大量休息時間。潘厚任就在采訪中回憶過“一連工作了三天兩夜,當時站著都能睡著”的情景。憑著這種高漲的熱情和忘我的工作精神,他們僅用了十余天,就拿出了衛(wèi)星的初步方案,并為之取名“東方紅一號”。
隨后, “東方紅一號”便進入工程研制階段。為全國協(xié)作方便和保密起見,再加上提出搞人造衛(wèi)星建議的時間是1965年1月,于是該任務被定為“651” 任務。
1965 年10月,北京友誼賓館見證了中國航天史上的一場著名的頭腦風暴,這就是“651”會議。在這場長達42天的會議上,專家們白天開會討論,晚上計算,對第一顆人造衛(wèi)星的總體方案和科學探測目標進行了論證。為了保證這“天字第一號工程”的實施,在“651”會議上,周恩來曾強調(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。
1966 年初,中國科學院經(jīng)請示報告聶榮臻后,正式成立了“651”設計院,由趙九章任院長,抓第一顆人造衛(wèi)星總體方案和籌建試驗室的工作;1966年5月又組建了代號為“701”的工程處,由電子學科學家陳芳允擔任技術(shù)主管,負責地面觀測系統(tǒng)的設計,以及臺站選址、建設等工作。
然而,正當中國第一顆人造衛(wèi)星進入技術(shù)攻關(guān)階段,衛(wèi)星本體、運載火箭和地面觀測三大系統(tǒng)的研制工作取得可喜進展時,史無前例的“文革”打亂了既定的節(jié)奏。中科院是“學術(shù)權(quán)威”扎堆之地,自然成為“文革”主戰(zhàn)場,一時間,關(guān)于科研工作者的大字報鋪天蓋地,不少專家遭遇抄家、隔離審查和殘酷批斗。“東方紅一號”的倡導者、“651”設計院院長趙九章在“文革”之初便被以“反動學術(shù)權(quán)威”的罪名剝奪研究工作,后不堪紅衛(wèi)兵迫害,含冤自殺!更讓人震怒的是,為后來的火箭、衛(wèi)星制造攻克材料和工藝難關(guān)的中國航天材料奠基人姚桐斌,竟在自家門口被紅衛(wèi)兵武斗致死!正在人民大會堂舉行歡迎外賓宴會的周恩來聞知消息,失態(tài)將手中的酒杯跌落摔碎。他責令公安部門徹查此案,并指示有關(guān)部門立刻列出一張有貢獻、需保護的科學家名單,強調(diào)必要時用武力保護,這才避免了更多科學家遭受迫害,確保了科研工作不被完全中斷。
1967年3月,為減少“文革”沖擊,周恩來宣布對從事衛(wèi)星研制工程的單位實行軍事管制,由錢學森掛帥,從299個單位抽調(diào)1356人,集中進行衛(wèi)星與火箭的研制。衛(wèi)星發(fā)射工程龐雜,錢學森建議建立衛(wèi)星總體設計部,由38歲的留蘇航天專家孫家棟負責。孫家棟“初生牛犢不怕虎”,挑選出專業(yè)互補的18名骨干,組成“航天18勇士”,開始了新一輪的攻關(guān)。
衛(wèi)星研制過程中困難不斷,但研究者們無所畏懼,一路“過關(guān)斬將”。為調(diào)節(jié)衛(wèi)星溫度系統(tǒng),1968年夏天,研制人員借用海軍后勤部隊一個凍豬肉用的冷庫模擬衛(wèi)星在太空中的寒冷環(huán)境進行試驗,研制人員在零下十幾度的冷庫里凍得鼻青臉腫、直跳腳,最終為衛(wèi)星設計拿到了數(shù)據(jù)。
衛(wèi)星天線在展開試驗時突然折斷,為了查明原因,大家在廢品庫里做試驗,飛速旋轉(zhuǎn)的天線萬一折斷甩出去,就像射出的箭,危險性極大,負責人戚發(fā)軔便給每個試驗隊員找了個包裝箱蓋做“盾牌”,透過箱蓋的縫隙可以觀察天線旋轉(zhuǎn),最終找到了天線折斷的癥結(jié)……
正是憑著這股不服輸、敢拼搏的精神,衛(wèi)星研制工作才得以步步推進。
在當時的國際環(huán)境下,“東方紅一號”作為中國的“爭氣星”,最初就被設定了一個總的要求:“上得去,抓得住,看得見,聽得到。”
“上得去”是指其運載火箭“長征一號”發(fā)射成功,并把“東方紅一號”送入既定軌道。
為充分利用即有技術(shù),減少研制阻力,盡早將衛(wèi)星送上太空,錢學森主張運載火箭盡量使用導彈成熟技術(shù),因此“長征一號”是在“東風四號”兩級導彈的基礎上,加上第三級固體發(fā)動機改制而成的。具體研制工作由“長征一號”總設計師任新民主持和協(xié)調(diào)。
根據(jù)計算,“長征一號”將“東方紅一號”送入預定軌道沒有問題,尚需考慮的是火箭的發(fā)射方位及第一、二級火箭脫落后的降落地點如何避免國際糾紛。于是, “長征一號”的軌道設計師們鉆進計算機房里開始了緊張的運算。當時的科研條件十分簡陋,計算多用半自動手搖計算器進行,任務急的時候連算盤都用上了。據(jù)時任七機部軌道組組長李頤黎說:“(軌道計算工作實行)三班倒,每個人算8小時就下班。必須兩個人對著算,因為很有可能算錯。要保證質(zhì)量,所以算一條軌道要一年的時間?!?/p>
經(jīng)過千百次的運算比較,最終選定了一個最佳方案:火箭發(fā)射方位定在東偏南68.5度,這樣可使全球各大洲的人都能看見“東方紅一號”的飛行;同時這個角度可保證第一級火箭工作完畢后,其殘骸墜落在甘肅境內(nèi),第二級火箭殘骸墜入南中國海,第三級火箭殘骸則在廣西北部上空與衛(wèi)星一起進入運行軌道,不會引起國際糾紛。
與此同時,“長征一號”第三級固體發(fā)動機也進入緊張研制。
1964年8月,調(diào)任七機部第四研究院副院長的楊南生揮別繁華大都市上海,匆匆趕往四川瀘州高壩——中國固體火箭發(fā)動機研制基地。在這里,楊南生帶領技術(shù)人員經(jīng)過多次試車及沖擊、振動等試驗,終于解決了藥柱表面裂紋和發(fā)動機不穩(wěn)定燃燒問題,在1965年7月至8月,取得了6次飛行試驗全部成功的佳績。
1965年冬,第四研究院從瀘州遷至內(nèi)蒙古。楊南生多年后回憶:“當時這基地只是一片黃沙中點綴著幾處空殼廠房,再加幾棟單身宿舍樓和一個用蘆席搭建的食堂。至于生產(chǎn)條件,則只有一條拼湊起來的臨時裝藥生產(chǎn)線。那幾棟單身宿舍樓成了睡覺吃飯、學習辦公、設計畫圖的‘綜合樓;有家室的人員則分散借住在基地周圍一、二十里范圍的農(nóng)戶家里。一日三餐幾乎天天是窩窩頭就土豆或白菜;再加上塞外的氣候,地凍天寒、飛沙走石,真夠人受的。但這一切困難沒有嚇倒任何人,整個隊伍滿腔熱情、樂觀愉快地投入生活和工作。”
然而“文革”濁浪襲來,這個深藏大漠的基地也無法幸免于難,工作一時近于癱瘓,連工作、生活不可或缺的車輛,也不再發(fā)動。為了搶在塞外高原的黃金季節(jié)建設高空模擬旋轉(zhuǎn)試車用的試驗設施,楊南生這位“海歸”專家騎著一輛半舊的自行車,奔走在方圓十多公里的廠區(qū)、家屬區(qū),敲開一家家緊閉的房門,動員從事研究、裝藥、試驗等方面的骨干出來工作。因為太過勞累,楊南生患上了坐骨神經(jīng)痛,有時不得不用單腿蹬車,多次連人帶車掉進雪坑里。最終,一個個有志者受他感染,站出來與他共同擔起了歷史重任。
經(jīng)過三個春秋的艱難攻關(guān),“長征一號”各系統(tǒng)零部件從四面八方同時運往火箭總裝廠。
“抓得住”是指地面觀測站能夠?qū)πl(wèi)星進行實施跟蹤測量。負責解決這一難題的是陳芳允。但在極左政治沖擊下,1967年,陳芳允這個“反動學術(shù)權(quán)威”被稀里糊涂弄到陜西渭南的某測控基地,每天的工作是上山打豬草。但他始終無法忘卻衛(wèi)星使命,白天勞動,晚上便佝僂著身子,趴在微弱的油燈光下寫寫畫畫,繪制衛(wèi)星的跟蹤測量網(wǎng)圖。后來形勢有所好轉(zhuǎn),他便跋山涉水,在全國各地勘察衛(wèi)星跟蹤點。當時正值大串聯(lián)火熱進行,火車擁擠不堪,陳芳允乘火車往返于各地,常常找不到座位,有時一站就是一整天。
跟蹤網(wǎng)點敲定后便投入建設,短短幾年間,各地觀測臺站相繼建成。由于條件限制,從發(fā)射場區(qū)到各觀測臺站的指揮通信和數(shù)據(jù)傳輸主要是靠明線來完成。為了防止出現(xiàn)人為破壞和自然中斷等情況,在兩萬多公里的線路上,68萬多名民兵沿線一字排開,每根電線桿下派一名民兵日夜護線,從而確保了信號的安全、暢通。
“聽得到”是指衛(wèi)星在太空播放的《東方紅》樂曲能讓地面收音機接收得到。為解決這個問題,潘厚任和同事們用了3個月,到商業(yè)部的一個庫房里把全世界各種類型、最先進的新型收音機都借過來,依次對其靈敏度進行測試,再反過來推算衛(wèi)星需要的發(fā)射功率。測算后發(fā)現(xiàn),要讓普通收音機收到信號,衛(wèi)星就得安裝大功率發(fā)射機,如此一來,衛(wèi)星總重量將超過1噸。而最好的辦法就是通過地面站轉(zhuǎn)播。后來人們聽到的《東方紅》樂曲,就是地面跟蹤站接到了衛(wèi)星信號再轉(zhuǎn)發(fā)出去的。
為使《東方紅》樂曲在太空播放悅耳嘹亮,設計人員何正華、劉承熙深入調(diào)研,多方比較,最后決定用電子線路模擬鋁板琴,并采用無觸點電子開關(guān),滿足了設計要求。為確保電子線路、元件承受得住火箭發(fā)射時的力學環(huán)境考驗,又能耐惡劣的空間環(huán)境運行,且不受電磁干擾而使樂曲錯亂,承擔制作工作的北京控制工程研究所一絲不茍地做了大量試驗調(diào)試,終于找到解決方案。
“看得見”是指衛(wèi)星必須在地面上肉眼可見。可“東方紅一號”在太空的運行軌道距地2400多千米,這樣一個直徑僅1米的球形72面體怎么可能在地球上肉眼看見?
有人提出在衛(wèi)星上套上個皮囊,上天后充氣打開,以此擴大閃光面積。但這個想法立即被否定了,因為皮囊無法承受太空的極端溫差。且套上皮囊后衛(wèi)星天線無法展開。不過,受其啟發(fā),專家們想到“觀測裙”設計。
“觀測裙”研制任務落到七機部第八設計院的“回收傘”專家史日耀身上。最初的設計是做成折疊傘式,上天前收攏,上天后再打開。但當在真空條件下做模擬試驗時,發(fā)現(xiàn)只要旋轉(zhuǎn),“觀測裙”就被甩得死死地粘貼在一起,根本達不到預想的效果。后來他們又把“觀測裙”設計成一個球形的觀測體,在表面鍍上一層高質(zhì)量的鋁,并進行拋光。觀測體在上天前不“充氣”,只是一個又輕又扁的物體,上天后,利用末級火箭自旋時產(chǎn)生的離心力給其“充氣”,使其膨脹成一個面積可達40平方米的球體。如此才解決了“看得見”難題。