朱毅麟
(中國空間技術(shù)研究院,北京 100094)
中國最早的民用空間技術(shù)研究機(jī)構(gòu)——上海機(jī)電設(shè)計(jì)院成立于1958年,其前身為中國科學(xué)院的1001設(shè)計(jì)院,受中國科學(xué)院和上海市雙重領(lǐng)導(dǎo),成立時(shí)的任務(wù)是研制人造衛(wèi)星及發(fā)射衛(wèi)星的運(yùn)載火箭。后來,鑒于當(dāng)時(shí)我國的經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)薄弱,技術(shù)水平還較低,研制運(yùn)載火箭和衛(wèi)星的基本條件尚不具備,從1959年起,設(shè)計(jì)院的任務(wù)就由研制衛(wèi)星和運(yùn)載火箭轉(zhuǎn)為研制探空火箭[1]28。
1960年2月和1961年9月,上海機(jī)電設(shè)計(jì)院先后發(fā)射成功我國第一枚液體探空火箭T-7M 及其擴(kuò)展型T-7,下一步的任務(wù)是在提高探空火箭的性能和飛行高度的同時(shí),啟動我國的人造地球衛(wèi)星的研究發(fā)展工作。
1963年1月,國務(wù)院調(diào)整從事研究發(fā)展導(dǎo)彈和火箭任務(wù)的組織機(jī)構(gòu),決定將上海機(jī)電設(shè)計(jì)院劃歸為國防部第五研究院建制。國防部第五研究院成立于1956年,是我國唯一的承擔(dān)導(dǎo)彈與火箭研究、設(shè)計(jì)和制造的國防尖端技術(shù)研究單位。
20世紀(jì)60年代初,通信、氣象、導(dǎo)航、照相偵察等衛(wèi)星剛剛誕生,它們究竟能不能應(yīng)用,效果如何,不僅普通老百姓不知道,就是研制和發(fā)射它們的外國科學(xué)家也并不清楚,也還處在探索試驗(yàn)之中。在中國(當(dāng)時(shí),毛澤東主席的“我們也要搞人造衛(wèi)星”的指示尚未發(fā)表,內(nèi)部也未傳達(dá)),只有錢學(xué)森先生等極少數(shù)科學(xué)家對人造衛(wèi)星和空間技術(shù)(當(dāng)時(shí)稱為“星際航行”或“宇宙航行”)有所了解,并積極主張發(fā)展。在國防部第五研究院,發(fā)展導(dǎo)彈武器為國防建設(shè)服務(wù),是它唯一的、壓倒一切的中心任務(wù)。乃至于從事人造衛(wèi)星研究理所當(dāng)然地被認(rèn)為是“不務(wù)正業(yè)”。
當(dāng)時(shí),錢學(xué)森先生身兼國防部第五研究院副院長和中國科學(xué)院力學(xué)研究所所長兩個(gè)領(lǐng)導(dǎo)職務(wù)。他在為我國導(dǎo)彈與火箭技術(shù)發(fā)展嘔心瀝血之余,時(shí)刻把我國未來的衛(wèi)星和空間事業(yè)掛在心懷。1962年,我國研制、發(fā)射成功中近程火箭,并啟動了中程火箭的研究工作?;鸺前l(fā)展人造衛(wèi)星的前提。錢學(xué)森先生高瞻遠(yuǎn)矚地認(rèn)為,應(yīng)盡早為發(fā)展人造衛(wèi)星做一些先期準(zhǔn)備工作。首先,必須培養(yǎng)少數(shù)技術(shù)帶頭人,讓他們掌握必要的人造衛(wèi)星的技術(shù)知識,以便為以后全面開展研制工作創(chuàng)造條件。以自己精湛的學(xué)識為國家培養(yǎng)更多的人才,是錢學(xué)森先生自1955年返回祖國以后身體力行的一貫主張和強(qiáng)烈愿望。他建議上海機(jī)電設(shè)計(jì)院選派四名年輕技術(shù)人員到國防部第五研究院來,由他親自指導(dǎo),開展人造衛(wèi)星研究設(shè)計(jì)的先期準(zhǔn)備工作。
經(jīng)上海機(jī)電設(shè)計(jì)院副院長楊南生和總工程師王希季的推薦,設(shè)計(jì)院派出了孔祥言、李頤黎、褚桂柏和我四名年輕人,組成研究小組,赴京受命。我們四人雖然年齡都不滿30歲,但是已經(jīng)擁有3~8年的實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)。
錢學(xué)森先生是卓越的力學(xué)專家。他認(rèn)為力學(xué)是一門技術(shù)科學(xué),力學(xué)工作者既具備深厚的理論基礎(chǔ),又擁有潛在的工程設(shè)計(jì)能力,他們有可能較快地掌握人造衛(wèi)星的基本設(shè)計(jì)技術(shù),所以被推薦的四人所學(xué)的專業(yè)都是力學(xué)。李頤黎和孔祥言都畢業(yè)于北京大學(xué)數(shù)學(xué)力學(xué)系;褚桂柏在交通大學(xué)畢業(yè)后曾在上海力學(xué)研究班進(jìn)修過;我是以錢學(xué)森和錢偉長兩位力學(xué)大師為正副主任的、中國科學(xué)院與清華大學(xué)合辦的工程力學(xué)研究班首屆畢業(yè)生,曾在北京鋼鐵學(xué)院(現(xiàn)北京科技大學(xué))任力學(xué)助教。
1963年1月,春節(jié)剛過,我們四人小組到北京國防部第五研究院報(bào)到。錢學(xué)森副院長說,我們四人將在他的指導(dǎo)下工作一年或稍長一點(diǎn)的時(shí)間,任務(wù)是收集和學(xué)習(xí)國外人造衛(wèi)星和其他航天器的技術(shù)資料,并在此基礎(chǔ)上編制我國衛(wèi)星和空間技術(shù)的發(fā)展規(guī)劃。
錢學(xué)森副院長在領(lǐng)導(dǎo)導(dǎo)彈研制的繁忙工作中,抽出時(shí)間每星期召見我們一次,從未中斷過。在每次大約三到三個(gè)半小時(shí)的時(shí)間里,先聽取我們報(bào)告一周來準(zhǔn)備工作的進(jìn)展,包括收集到的參考資料的名稱、大致內(nèi)容、學(xué)習(xí)進(jìn)展情況和下一步打算;然后告訴我們怎樣學(xué)習(xí)和分析參考資料,并提出一些問題,例如,有一次他問“太陽同步軌道”是怎么回事,讓我們帶著問題學(xué),加深理解。他特別強(qiáng)調(diào),對國外的資料要獨(dú)立思考,善于分析,千萬不要人云亦云。
為了引導(dǎo)我們盡快步入衛(wèi)星和星際航行這一尖端科技(當(dāng)時(shí)不叫“高科技”)的殿堂,錢學(xué)森先生采取了三種方式培養(yǎng)我們。
錢先生把我們安排到國防科學(xué)技術(shù)委員會所屬的國防科技情報(bào)研究所(現(xiàn)隸屬中國人民解放軍總裝備部)上班,便于我們收集和學(xué)習(xí)衛(wèi)星和其他航天器的參考資料。情報(bào)所為我們提供了專用辦公室,并派該所的研究人員史珍同我們一道工作,幫助我們從該所的圖書館和資料室查找和借閱資料。
參考資料基本上都是英文的,俄文資料很少。而僅有的一本名叫《火箭技術(shù)》的俄文期刊,其中大多數(shù)文章也都是從英文雜志上翻譯過來的。那時(shí),我國的大、中學(xué)生在學(xué)校學(xué)的外語都是俄語,所以我們在學(xué)習(xí)參考資料的技術(shù)知識的同時(shí),還要不斷提高英語的閱讀能力。我在中學(xué)時(shí)代(1949年以前)學(xué)過多年英語,因此閱讀英文資料還比較順利。
在人造衛(wèi)星方面,我們收集和學(xué)習(xí)了“泰羅斯”(Tiros)氣象衛(wèi)星、“發(fā)現(xiàn)者”(Discoverer)返回式偵察衛(wèi)星、“子午儀”(Transit)導(dǎo)航衛(wèi)星、“回聲”(Echo)無源氣球通信衛(wèi)星、“電星”(Telstar)有源通信衛(wèi)星、世界上第一顆地球靜止軌道通信衛(wèi)星“辛康”(Syncom)等的資料。我們對“泰羅斯”和“發(fā)現(xiàn)者”兩種衛(wèi)星特別感興趣,因?yàn)榍罢吖嫉馁Y料十分詳盡,后者則具有潛在的國防用途;因此盡可能詳細(xì)地收集和研究這兩種衛(wèi)星的資料,這對我們后來的工作起到了重要作用,特別是對“發(fā)現(xiàn)者”衛(wèi)星的了解,加之我們懷著一股爭口氣的思想,促使我們早在1966年就開始設(shè)計(jì)返回式衛(wèi)星,最后使我國在36年前就一躍而成為世界上第三個(gè)擁有返回式衛(wèi)星的國家。
我們還收集和研究了加拿大第一顆人造衛(wèi)星“百靈鳥”(Alouette)、英國第一顆人造衛(wèi)星“羚羊”(Ariel)和美國第一個(gè)月球探測器“徘徊者”(Ranger)的資料;在載人航天方面,我們詳細(xì)地了解了美國的“水星”(Mercury)計(jì)劃和當(dāng)時(shí)正在執(zhí)行中的“雙子星座”(Gemini)計(jì)劃的情況。
根據(jù)錢先生的指示,我們應(yīng)在學(xué)習(xí)、了解國外空間技術(shù)發(fā)展情況的基礎(chǔ)上,提出我國1964-1973年十年空間技術(shù)的發(fā)展規(guī)劃。于是,由我先起草規(guī)劃初稿,然后四人一起討論、修改、補(bǔ)充,經(jīng)過一個(gè)星期的突擊工作,我們在1963年秋完成了一份顯然十分粗略的《1964-1973年中國空間技術(shù)發(fā)展規(guī)劃》(草案)。盡管這個(gè)規(guī)劃可能是閉門造車,但它畢竟是我國航天發(fā)展史上最早的空間技術(shù)發(fā)展規(guī)劃(草案),由于沒有存檔,今天也就無從查考了。也許就是從那時(shí)起,為我后來從事我國空間科技發(fā)展戰(zhàn)略與規(guī)劃研究邁出了第一步。
錢先生培養(yǎng)我們的第二種方式是交給我們?yōu)橹袊萍即髮W(xué)學(xué)生講授星際航行概論課的任務(wù)?!靶请H航行”與“宇宙航行”、“空間飛行”等詞,自20世紀(jì)70年代末以來,根據(jù)先生的倡議,后來都統(tǒng)一改稱為“航天”。錢先生從1961年起在中國科技大學(xué)開設(shè)星際航行概論課。他在講課基礎(chǔ)上撰寫的《星際航行概論》[2]專著于1963年正式出版。全書共有十四章,見圖1。
圖1 《星際航行概論》目錄內(nèi)容Fig.1 Contents of“An Introduction to Interstellar Flight”
該書不僅囊括了空間技術(shù)的基本理論知識,而且凝聚著他本人在指導(dǎo)中國發(fā)展導(dǎo)彈和火箭事業(yè)中所獲得的第一手實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。48年前,先生就在書中正確、鮮明地指出了星際航行(航天)技術(shù)的高度綜合性,實(shí)踐的復(fù)雜性和艱巨性:
“它幾乎包括了所有現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的最新成就,像近代力學(xué)、原子能、特種材料、高能燃料、無線電電子學(xué)、計(jì)算技術(shù)、自動控制理論、精密機(jī)械、太空醫(yī)學(xué)等。星際航行的更進(jìn)一步發(fā)展不但將對上述學(xué)科,像植物學(xué)、動物學(xué)、生物物理、生態(tài)學(xué)、遺傳學(xué)、地質(zhì)學(xué)等提出研究課題,使這些學(xué)科也得到以前未有的推動力,并向新的方向發(fā)展。一句話,星際航行是組織和促進(jìn)現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的力量;星際航行可以廣泛地帶動各門科學(xué)前進(jìn)。”
“星際航行事業(yè)的每一個(gè)部門,研究、設(shè)計(jì)、試驗(yàn)、制造、發(fā)射、通訊都需要一個(gè)龐大的組織,都需要一個(gè)千萬名科學(xué)家、設(shè)計(jì)師、工程師、技師、技術(shù)員、工人和其它人員組成的隊(duì)伍。這些部門進(jìn)行工作所需要的設(shè)備在質(zhì)上要求是最高的,在量上也多;因此,沒有一個(gè)強(qiáng)大和各方面成套的工業(yè),沒有一支多種學(xué)科和人數(shù)眾多的科學(xué)技術(shù)隊(duì)伍,就不可能設(shè)想全面地開展星際航行工作。”[2]
這些話已成為經(jīng)典,至今常被人們引用。
《星際航行概論》不僅為我們提供了難得的學(xué)習(xí)材料,而且是一本很適用的教材,大大方便了我們備課。我們四人分擔(dān)了從1963年9月到1964年1月一學(xué)期的講課任務(wù)。我講授該書的后半部分,即第九章到第十四章。
教育界有一句諺語:“為了給學(xué)生一杯水,老師得準(zhǔn)備一桶水?!睘榱送瓿芍v課任務(wù),我們不得不認(rèn)真鉆研《星際航行概論》,并參考大量的文獻(xiàn)資料,寫出了幾十萬字的讀書筆記,編寫了一系列教案和講稿。如果說,收集和學(xué)習(xí)參考資料,使我們開闊眼界,廣泛了解國外衛(wèi)星和空間技術(shù)的發(fā)展動態(tài),那么,講授概論課,使我們大大加深了對有關(guān)星際航行和航天器技術(shù)知識的理解。
學(xué)期結(jié)束,錢先生收集了學(xué)生對我們講課的反映,說我的講課學(xué)生們評價(jià)最高,使我很受鼓舞。先生曾囑咐我們幫他修訂《星際航行概論》,補(bǔ)充有關(guān)衛(wèi)星和航天器技術(shù)的最新內(nèi)容,以便再版。他還將《航空知識》編輯部謝礎(chǔ)同志對該書文字的修改意見轉(zhuǎn)給我們,供修訂參考。遺憾的是,后來由于種種原因,我們沒有完成,辜負(fù)了先生的一番厚望。今天,隨著我國航天事業(yè)的發(fā)展,有關(guān)航天技術(shù)的各類書籍陸續(xù)編著出版,但是先生這本書是我國最早的有關(guān)航天技術(shù)概論的學(xué)術(shù)著作,具有啟蒙和引領(lǐng)的歷史意義,是上世紀(jì)人們系統(tǒng)學(xué)習(xí)航天技術(shù)知識的唯一讀物。不久前,該書又出版新簡體字本,向國內(nèi)外發(fā)行。
錢先生培養(yǎng)我們的第三種方式是讓我們擔(dān)任星際航行座談會的秘書。該座談會是1961年由錢學(xué)森、趙九章、竺可楨等知名科學(xué)家發(fā)起、不定期舉行的學(xué)術(shù)活動。每次座談會上,由一名某一學(xué)科或技術(shù)領(lǐng)域的專家就自己專業(yè)與星際航行相關(guān)的問題作學(xué)術(shù)報(bào)告,然后自由發(fā)言,各抒己見。從1961年到1964年的三年間,星際航行座談會共舉行了12次。
星際航行座談會的日常行政事務(wù)另有中國科學(xué)院的工作人員負(fù)責(zé)。錢先生讓我們擔(dān)任座談會秘書的職務(wù),其實(shí)并無實(shí)質(zhì)性工作要做,而是讓我們有機(jī)會跟他一起去參加座談會,聽學(xué)術(shù)報(bào)告,從中獲得更多的星際航行知識。有一次,由一位空間醫(yī)學(xué)專家作空間生理學(xué)和生物學(xué)報(bào)告。討論中,先生說,運(yùn)載火箭振動對人體的影響是載人航天必須研究的重要問題。首先應(yīng)分析振動對人眼球的影響,從力學(xué)觀點(diǎn)看,人的眼眶就像是一個(gè)彈性支座,眼球就像彈性支座上的質(zhì)量。它的共振頻率是可以計(jì)算出來的。先生的分析,既嚴(yán)格科學(xué),又生動風(fēng)趣,讓我們大開眼界,也引起與會者的極大興趣和交口贊賞。
為了讓我們從感性上具體了解導(dǎo)彈和火箭,先生還親自帶著我們到地處北京南郊的國防部第五研究院一分院(現(xiàn)在的中國運(yùn)載火箭技術(shù)研究院)的總裝車間參觀火箭總裝,到北京西南郊的101試驗(yàn)站觀看火箭發(fā)動機(jī)熱試車。
在錢先生的悉心指導(dǎo)下,經(jīng)過一年多的學(xué)習(xí),我們初步掌握了星際航行和衛(wèi)星設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)知識。1964年春,我們四人先后返回上海機(jī)電設(shè)計(jì)院。
1964年春,在錢先生的推動下,上海機(jī)電設(shè)計(jì)院以我們四人為骨干,從院內(nèi)其他研究室調(diào)來技術(shù)人員,成立了第七研究室,從事人造衛(wèi)星的設(shè)計(jì)工作,以后又陸續(xù)補(bǔ)充了大批1964年、1965年的應(yīng)屆大學(xué)畢業(yè)生。
第七研究室包括5個(gè)工程組,即總體設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)與溫控、姿態(tài)控制、電源和跟蹤遙測遙控。1964年5月,我們開始了我國人造衛(wèi)星的可行性研究和初步方案設(shè)計(jì)。衛(wèi)星設(shè)計(jì)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程,需要綜合應(yīng)用多種科學(xué)與技術(shù)成果,不僅需要靠我們自己的技術(shù)能力,而且要尋求上海以至全國有關(guān)研究單位和工業(yè)部門的合作和支持。為了了解有關(guān)研究所和工廠的技術(shù)條件和水平,承擔(dān)衛(wèi)星分系統(tǒng)和設(shè)備的研制能力,我們先后訪問了華東技術(shù)物理研究所(現(xiàn)上海技術(shù)物理研究所)、上海電池廠、上海光學(xué)機(jī)械研究所、上海無線電研究所,以及上海的其他有關(guān)單位。
由于人造衛(wèi)星的研制是一項(xiàng)國家規(guī)模的任務(wù),它的正式啟動必須得到國家的審查和批準(zhǔn)。在沒有國務(wù)院的有關(guān)決策和任務(wù)分工指示的情況下,上海機(jī)電設(shè)計(jì)院領(lǐng)導(dǎo)不敢放手工作,采取“等著瞧”的態(tài)度。同時(shí),我們接到上級指示,不要到上海以外的地方去調(diào)研。因此,衛(wèi)星設(shè)計(jì)工作進(jìn)展遇到困難。
我們滿懷熱情地做了一段設(shè)計(jì)工作后,發(fā)現(xiàn)工作難以深入,情緒有些低落,這一情況傳到了在北京的先生那里。他在1964年11月11日同我討論遠(yuǎn)程星際航行問題的來信中語重心長地說:“聽說你們現(xiàn)在工作還有不少困難,任務(wù)也不夠具體,必須以革命者的干勁來沖破層層障礙!希望你深思!”[3]
錢先生的信給了我們巨大的鼓舞,增強(qiáng)了我們克服困難的信心。在他的開導(dǎo)下,我們重樹信心,在客觀條件允許的范圍內(nèi)積極主動地開展工作,終于在1965年5月完成了我國人造衛(wèi)星的方案設(shè)想。不料,衛(wèi)星方案設(shè)想完成之日,就是早期準(zhǔn)備工作結(jié)束之時(shí)。因?yàn)樾蝿莅l(fā)生重大變化,上海機(jī)電設(shè)計(jì)院的建制和任務(wù)都要重新調(diào)整。事實(shí)上,1965年1月,錢學(xué)森等科學(xué)家在向國務(wù)院的建議中提出:
“自蘇聯(lián)1957年10月4日發(fā)射第一顆人造衛(wèi)星以來,中國科學(xué)院和國防部五院對這些新技術(shù)都有過考慮?,F(xiàn)在看來,彈道火箭已有一定基礎(chǔ),中遠(yuǎn)程火箭進(jìn)一步發(fā)展,即能發(fā)射一定重量的衛(wèi)星,計(jì)劃中的遠(yuǎn)程火箭無疑也有發(fā)射人造衛(wèi)星的能力。工作是艱巨復(fù)雜的,必須及早開展有關(guān)研究,到時(shí)才能拿出東西來。因此要早日列入國家計(jì)劃,促其發(fā)展?!盵1]39
與此同時(shí),中國科學(xué)院提出了《關(guān)于發(fā)展我國人造衛(wèi)星工作的規(guī)劃方案建議》。1965年4月,國防科委提出了1970年至1971年發(fā)射我國第一顆人造衛(wèi)星的設(shè)想;衛(wèi)星本體由中國科學(xué)院負(fù)責(zé)研制,運(yùn)載火箭由七機(jī)部(原國防部第五研究院)負(fù)責(zé)研制。根據(jù)七機(jī)部的決定,1965年8月上海機(jī)電設(shè)計(jì)院遷至北京,改名為七機(jī)部第八設(shè)計(jì)院,除繼續(xù)研制探空火箭外,承擔(dān)研制我國第一顆人造衛(wèi)星運(yùn)載火箭的任務(wù)。我們的衛(wèi)星方案不得不束之高閣。至此,錢先生指導(dǎo)下的為我國人造衛(wèi)星發(fā)展所作的早期準(zhǔn)備工作宣告結(jié)束。然而,在先生的指導(dǎo)、培養(yǎng)和推動下形成的、以七機(jī)部八院第七研究室為主的衛(wèi)星研究設(shè)計(jì)隊(duì)伍,成為我國后來研制人造衛(wèi)星的主力軍之一,并在我國空間技術(shù)發(fā)展戰(zhàn)略研究、返回式衛(wèi)星、載人飛船和月球探測器的研制中發(fā)揮了骨干和指導(dǎo)作用。
晚年,錢學(xué)森先生仍然時(shí)刻關(guān)心我國航天事業(yè)和科技事業(yè)的發(fā)展,關(guān)心我國科技人才隊(duì)伍的培養(yǎng),提出要培養(yǎng)世界級高水平杰出人才的建議。如今,先生雖然永久地離開了我們,但他的音容笑貌猶在眼前,他的諄諄教導(dǎo)常響耳邊。在紀(jì)念先生誕辰100周年之際,當(dāng)年直接聆聽過他的教誨的人,接受過他的學(xué)術(shù)思想指導(dǎo)或影響的人,更加懷念他,敬重他!先生熱愛祖國的奉獻(xiàn)精神、深遠(yuǎn)邃密的學(xué)術(shù)思想、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)態(tài)度、誨人不倦的無私品格,將永遠(yuǎn)是我們航天人、科技工作者和廣大青少年學(xué)習(xí)的榜樣,鼓勵(lì)我們?yōu)槲覈暮教旌涂萍际聵I(yè)的發(fā)展,為建設(shè)創(chuàng)新型國家而努力奮斗。
(References)
[1]張鈞.當(dāng)代中國的航天事業(yè)[M].北京:中國社會科學(xué)出版社,1986
Zhang Jun.China today:space industry[M].Beijing:China Social Sciences Press,1986(in Chinese)
[2]錢學(xué)森.星際航行概論[M].北京:科學(xué)出版社,1963
Qian Xuesen.An introduction to interstellar flight[M].Beijing:Science Press,1963(in Chinese)
[3]錢學(xué)森.錢學(xué)森書信[M].北京:國防工業(yè)出版社,2008
Qian Xuesen.Qian Xuesen’s letters [M].Beijing:National Defense Industry Press,2008(in Chinese)