1957年10月,蘇聯(lián)成功發(fā)射人類歷史上第一顆人造衛(wèi)星,震驚世界。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(wèi)星的研究工作。
絕密“581”
1958年5月17日,毛主席在中共八大二次會議上指出:“我們也要搞人造衛(wèi)星?!蓖?0月,一個以人造衛(wèi)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1958年的第一號重大任務。錢學森任組長,趙九章任副組長。
此時,我還在南京大學天文系上學。蘇聯(lián)衛(wèi)星上天,中國也掀起了一陣熱潮,高校紛紛開展衛(wèi)星研究。第二年8月,學校畢業(yè)分配,我被分配到中科院搞衛(wèi)星,進入“581”小組。我的第一反應是不太想去,因為我是學天文的,造衛(wèi)星和我的專業(yè)沒什么關系。
雖然有情緒,在“聽從祖國召喚”的時代,我沒想太多,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。什么都不能對外說,家人、同學都不能告訴,信箱什么的都是代號,和家人說起來只能說去中科院上班,記事的筆記本都要上交。
我的秘密生活在北京西苑的一個破舊的三層小樓里面開始,這棟破舊的小樓是“581”小組的工作地,“東方紅一號”也是從這里開始“飛天”。
一封改變歷史的信
1964年10月,衛(wèi)星倡導者之一的趙九章赴西北基地參觀“東風2號”導彈發(fā)射試驗,在充分了解情況之后,感到從運載火箭的條件來看,已可把衛(wèi)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,建議國家盡快制訂衛(wèi)星發(fā)射計劃,把導彈打靶和發(fā)射衛(wèi)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(wèi)星研制盡早列入國家計劃的建議。
周總理看過趙九章的建議書后十分高興,利用開會間隙找到趙九章,希望他會后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,獲批后,衛(wèi)星研發(fā)進入正式軌道。
1965年4月22日深夜,我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(shù)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(jīng)指示,要我們拿出一個方案。我們從1958年開始,終于等到了今天。他問關肇直,衛(wèi)星就幾米大小,飛那么高,看都看不見,怎么抓住它。希望關所長組織技術人員馬上開始攻關。
夜談后第二天,我和另外兩名專家何正華、胡其正組成了衛(wèi)星總體組。隨后,軌道組、地面設備組紛紛成立,中科院各個院所都被動員起來全力以赴研制衛(wèi)星。
一生中最長的會議
衛(wèi)星研發(fā)步入快速軌道,總體組三人夜以繼日,10天之內(nèi)拿出了第一顆人造衛(wèi)星方案設想和系列規(guī)劃。
初步方案做出來后,給衛(wèi)星起名字就成了一件大事。畫衛(wèi)星結構圖的何正華建議把衛(wèi)星命名為“東方紅一號”,這個提議大家都很贊同,沒有人有異議,于是在方案上初步就這樣叫,后來請示中央后得到批準。
根據(jù)研究的進度預估,衛(wèi)星預計在1970年發(fā)射。同年7月,中科院向中央上報“關于發(fā)展我國人造衛(wèi)星工作的規(guī)劃方案建議”,經(jīng)中央批準,我國人造衛(wèi)星工作由此正式上馬,代號為“651任務”。
經(jīng)過兩個多月準備,中科院受國防科委委托,于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”。會上全面論證了我國第一顆人造衛(wèi)星“東方紅一號”的方案,把實現(xiàn)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,前前后后專家上百人,我們總體組的三人都去了。一開始沒想到會開那么長,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。
這個會議開過后,中央立即組建了“651”設計院和“701”工程處。前者負責衛(wèi)星本體的設計研制和總體協(xié)調(diào);后者負責地面跟蹤臺站的總體設計和籌建。
給衛(wèi)星加“圍裙”
中科院所屬的“651”衛(wèi)星設計院、自動化研究所、力學所、北京科學儀器廠等十余家科研單位以及當時的七機部部分骨干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。沒有任何衛(wèi)星研發(fā)經(jīng)驗可以參考,難題接踵而至。
錢學森在研究院的二樓辦公,我在五樓,有一次深夜,錢學森把我們?nèi)私邢氯枺骸靶l(wèi)星放到天上到底能不能看見?”
我回答:“這個星的直徑1米,亮度相當于7等星,在天氣、光線都好的情況下,人的肉眼最多只能看到6等星,也就是基本看不見7等星?!薄翱床灰姟弊兂闪舜髥栴}??茖W家們終于在火箭上找到了辦法。
為了讓大家看到,后來在末級火箭上加一個特殊材料制成的“圍裙”,衛(wèi)星上去之后,末級火箭脫離,“圍裙”撐開有幾十米,大面積反射太陽光,與衛(wèi)星一前一后,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,并非衛(wèi)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(wèi)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(jīng)不亞于衛(wèi)星本身。
怎樣聽,用什么聽?錢學森再問我們幾個人:“衛(wèi)星繞地球轉(zhuǎn)的時候,能不能讓亞非拉的人民也用普通收音機收聽?”
我接過了這個難題,用了三個月時間求解。在物資匱乏的年代,我也不知道國外用的到底是什么收音機。憑著一張介紹信,到一個國家?guī)旆坷锇讶澜绺鞣N類型、最先進的新型收音機每種借了一個,這些在中國市面上都沒有。
把各種類型的收音機借出來之后,我測了各種收音機的靈敏度,反過來推算衛(wèi)星需要發(fā)射的功率有多大。后來,我發(fā)現(xiàn)如果要讓普通收音機收到,在衛(wèi)星裝上發(fā)射機后,衛(wèi)星的重量將超過1噸。這對于當時火箭的運載能力來說是不可行的。
用地面站轉(zhuǎn)播,這是一個現(xiàn)實可行的辦法。所以,在衛(wèi)星發(fā)射上去后,全國人民在廣播中收的信號,都是從地面跟蹤站轉(zhuǎn)播的衛(wèi)星信號。
人造衛(wèi)星橫空出世
1968年初,“東方紅一號”橫空出世,衛(wèi)星的初樣研制完成。在經(jīng)過試樣和正樣后,衛(wèi)星就將上天。這個放在研究院二樓的衛(wèi)星初樣和發(fā)射時的大體相同,直徑1米,72個鋁合金面閃閃發(fā)光,里面的“五臟六腑”基本就位。我看著這個集合著無數(shù)科研人員心血的金屬球體,心中感慨萬千。
1970年4月24日,“東方紅一號”在甘肅酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心成功飛天。那天,我在陜西的一個山溝里,通過收音機收到了來自衛(wèi)星上的《東方紅》樂曲。這一天,我很高興,也很平靜。