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        中國第一顆人造衛(wèi)星誕生內(nèi)幕

        2014-11-24 17:08:03楊照德
        軍工文化 2014年9期

        楊照德

        1970年的中國,正處于“文化大革命”的狂飆中,街頭游行屢見不鮮,然而4月25日的游行與以往不同——北京、上海、天津、沈陽、西安……全國各地,幾乎萬人空巷。因為此前的一天,中國自行研制的第一顆人造衛(wèi)星“東方紅一號”,在西北酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心呼嘯升空。

        “大躍進(jìn)”與放衛(wèi)星

        1957年蘇聯(lián)人造衛(wèi)星上天,舉世震驚。中國高層極為重視,指示中國科學(xué)院密切關(guān)注有關(guān)情況。中國科學(xué)院將研制人造衛(wèi)星列為1958年的重點任務(wù)。這項絕密的工作被定為代號“581”任務(wù)。

        1958年的“大躍進(jìn)”,堪稱“放衛(wèi)星”之年。那年頭“爭上游”爭得十分狂熱,“放衛(wèi)星”就變得極其荒唐,各行各業(yè)都爭著“放衛(wèi)星”,“人有多大膽,地有多大產(chǎn)”竟成了《人民日報》社論的標(biāo)題。

        其時,中國經(jīng)濟(jì)各個方面距發(fā)射衛(wèi)星的條件差得很遠(yuǎn),但在當(dāng)時“大躍進(jìn)”熱潮的影響下,科學(xué)院在6月份召開的“大躍進(jìn)”動員大會上,提出放重型衛(wèi)星,向1959年國慶十周年獻(xiàn)禮。一幫年輕人干勁十足,夜以繼日,苦干了三個月。當(dāng)年10月就在中國科學(xué)院躍進(jìn)成果展覽會保密館里展出了衛(wèi)星和火箭的設(shè)計圖和模型,包括載有科學(xué)探測儀器和小狗的兩個探空火箭頭部模型。而這些模型全是年輕的科技工作者用手工敲打出來的。實際上,這些年輕人對火箭、衛(wèi)星知識的了解,還不如現(xiàn)在的中學(xué)生。

        模型雖然做出來了,但由于科技人員缺乏火箭、衛(wèi)星基礎(chǔ)理論知識,沒有設(shè)計資料、計算手段,總體設(shè)計參數(shù)難于選擇。試驗手段與測試條件更差,材料、元件供應(yīng)不上……一大堆實際問題解決不了,衛(wèi)星研制工作擱淺了。

        遭“老大哥”冷遇

        通過向“國慶獻(xiàn)禮”這一段的工作體驗,中國科學(xué)院的科學(xué)家們深深地認(rèn)識到,沖天的熱情不能代替科學(xué),需要學(xué)習(xí)再學(xué)習(xí)。

        1958年10月,根據(jù)中蘇科學(xué)技術(shù)協(xié)定,由趙九章、衛(wèi)一清、楊嘉墀、錢驥等科學(xué)家組成的“高空大氣物理代表團(tuán)”到前蘇聯(lián)考察,主要目的是考察衛(wèi)星工作。

        代表團(tuán)到達(dá)后住進(jìn)了莫斯科中國飯店,接待的人很熱情,今天安排參觀市容,明天安排參觀博物館,就是不安排到科學(xué)研究機(jī)構(gòu)參觀。負(fù)責(zé)接待的人說,參觀衛(wèi)星設(shè)備要赫魯曉夫批準(zhǔn),所以一直拖延著。以致代表團(tuán)呆了兩個半月,僅考察了一些天文、電離層、地面觀測站等,未能參觀到衛(wèi)星研制部門及有關(guān)的地面試驗設(shè)備。關(guān)于合作、技術(shù)援助問題更是沒有涉及。由于中蘇關(guān)系已開始緊張,蘇聯(lián)單方面取消了科技合作協(xié)議,中國派出的幾個科技代表團(tuán)都受到了同樣的冷遇。

        原本對前蘇聯(lián)很崇敬的科學(xué)家們深有感慨。當(dāng)年積極提倡搞人造衛(wèi)星的地球物理所所長趙九章先生說,“靠天,靠地,靠不住!發(fā)展宇航科學(xué)主要靠我們自己的力量!”

        在前蘇聯(lián)雖然沒有達(dá)到考察衛(wèi)星研制工作的目的,但蘇聯(lián)先進(jìn)的工業(yè)和科技還是使中國的科學(xué)家們開了眼界。他們對比蘇聯(lián)和中國情況,意識到發(fā)射人造衛(wèi)星是一項技術(shù)復(fù)雜、綜合性很強(qiáng)的大工程,需要有較高的科學(xué)技術(shù)水平和強(qiáng)大的工業(yè)基礎(chǔ)作后盾。代表團(tuán)在總結(jié)中寫到,發(fā)射人造地球衛(wèi)星中國尚未具備條件,應(yīng)根據(jù)實際情況,先從火箭探空搞起。同時,應(yīng)立足國內(nèi),走自立更生的道路。

        1959年1月21日,主持領(lǐng)導(dǎo)衛(wèi)星研制工作的張勁夫向科學(xué)院傳達(dá)了鄧小平的指示,“衛(wèi)星明后年不放,與國力不相稱”,“衛(wèi)星還是要搞,但是要推后一點”。根據(jù)中央的方針,張勁夫提出“就湯下面”,因國家經(jīng)濟(jì)困難,暫停衛(wèi)星研制工作,集中力量先搞探空火箭。

        “651”任務(wù)

        由于縮短了戰(zhàn)線,中國很快在探空火箭研制方面有了突破性進(jìn)展。1960年2月,中國試驗型液體探空火箭首次發(fā)射成功。此后,各種不同用途的探空火箭相繼上天,有氣象火箭、生物火箭等。1964年6月,中國自行設(shè)計的第一枚中近程火箭發(fā)射成功;10月,爆炸成功了中國第一顆原子彈。此時,中國在衛(wèi)星能源、衛(wèi)星溫度控制、衛(wèi)星結(jié)構(gòu)、衛(wèi)星測試設(shè)備等方面都取得了單項預(yù)研成果,中國的科學(xué)家們覺得發(fā)衛(wèi)星可以提上日程了。

        1964年12月全國三屆人大會議期間,當(dāng)年積極倡導(dǎo)中國要搞人造衛(wèi)星的趙九章,提筆上書周恩來總理,建議開展人造衛(wèi)星的研制工作。與此同時,知名科學(xué)家錢學(xué)森也上書中央,建議加速發(fā)展人造衛(wèi)星。

        1965年5月,周恩來總理指示科學(xué)院拿出第一顆人造衛(wèi)星具體方案。負(fù)責(zé)衛(wèi)星總體組的錢驥,帶領(lǐng)年輕的科技工作者很快便拿出了初步方案,歸納為三張圖一張表:用紅藍(lán)鉛筆畫成的衛(wèi)星外形圖、結(jié)構(gòu)布局圖、衛(wèi)星運(yùn)行星下點軌跡圖和主要技術(shù)參數(shù)及分系統(tǒng)組成表。

        該方案先后拿到文津街3號科學(xué)院院部和國防科委大樓,分別向張勁夫等科學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)和羅舜初等國防科委領(lǐng)導(dǎo)作了詳細(xì)匯報,并由錢驥等直接向周恩來總理作了匯報。當(dāng)周總理知道錢驥姓錢時風(fēng)趣地說:我們的衛(wèi)星總設(shè)計師也是姓錢啊,我們搞尖端的,原子、導(dǎo)彈和衛(wèi)星,都離不開“錢”?。?/p>

        1965年8月,周總理主持中央專委會議,原則批準(zhǔn)了中國科學(xué)院《關(guān)于發(fā)展我國人造衛(wèi)星工作規(guī)劃方案建議》,確定了將人造衛(wèi)星研制列為國家尖端技術(shù)發(fā)展的一項重大任務(wù)。并確定整個衛(wèi)星工程由國防科委負(fù)責(zé)組織協(xié)調(diào),衛(wèi)星本體和地面檢測系統(tǒng)由中國科學(xué)院負(fù)責(zé),運(yùn)載火箭由七機(jī)部、衛(wèi)星發(fā)射場由國防科委試驗基地負(fù)責(zé)建設(shè)。因是一月份正式提出建議,國家將人造地球衛(wèi)星工程的代號定名為“651”任務(wù)。全國的人、財、物遇到“651”均開綠燈,這樣中國衛(wèi)星就從全面規(guī)劃階段,進(jìn)入工程研制階段。

        重量上要超蘇美

        1965年10月20日至11月30日,科學(xué)院受國防科委委托,在北京召開了中國第一顆人造衛(wèi)星總體方案論證會,歷時42天。會上,錢驥報告了中國第一顆人造衛(wèi)星總體方案。與會的軍、民包括海、陸、空方面的120多位專家,對發(fā)射人造衛(wèi)星的目的、任務(wù)進(jìn)行了反復(fù)論證。

        在這個代號為“651”的會議上確定:中國第一顆人造衛(wèi)星為科學(xué)探測性質(zhì)的試驗衛(wèi)星,其任務(wù)是為發(fā)展中國的對地觀測、通信廣播、氣象等各種應(yīng)用衛(wèi)星取得基本經(jīng)驗和設(shè)計數(shù)據(jù);發(fā)射時間定在1970年;成功的標(biāo)志是“上得去、抓得住、聽得見、看得見?!?/p>

        會上較為保密論證的一個議題,便是中國第一顆衛(wèi)星重量如何確定。這一問題涉及到導(dǎo)彈武器的水平。因為早期發(fā)射衛(wèi)星的運(yùn)載工具,都是在導(dǎo)彈的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的,放衛(wèi)星實質(zhì)上是展現(xiàn)一個國家的軍事實力。雖然中國衛(wèi)星工程起步較晚,但專家們都認(rèn)為中國的起點要高,第一顆衛(wèi)星在重量、技術(shù)上要做到比美、蘇第一顆衛(wèi)星先進(jìn)。蘇聯(lián)第一個衛(wèi)星重量83.6公斤,美國的第一顆衛(wèi)星只有8.2公斤。會議最后確定中國第一顆衛(wèi)星為100公斤左右(實際上,最后上天時是173公斤)。

        鋁板琴奏出“東方紅”

        40年前上街游行的人們可能已忘記了當(dāng)時的慶祝場面,但衛(wèi)星從太空中發(fā)出的“東方紅”悠揚(yáng)樂音卻長久地留在了人們的記憶中。提起“東方紅一號”的命名、樂音的誕生,不能不談到中國航天事業(yè)中一位默默無聞的鋪路人——何正華。

        蘇聯(lián)第一顆人造衛(wèi)星的呼叫信號是嘀嘀噠噠的電報碼,遙測信號是間斷的。中國的衛(wèi)星信號應(yīng)該是什么樣的?衛(wèi)星總體組的組長何正華認(rèn)為,中國應(yīng)該超過蘇聯(lián),發(fā)射一個連續(xù)的信號,且這個信號要有中國特色,全球公認(rèn)。當(dāng)時中央人民廣播電臺對外呼號是“東方紅”樂曲,某種意義上“東方紅”也成了“紅色中國”的象征。出于對毛澤東的崇敬,何正華亦提出了衛(wèi)星命名為“東方紅一號”的建議。這些提議在“651”會議上得到了專家的贊同。1966年5月,經(jīng)國防科工委、中國科學(xué)院、七機(jī)部負(fù)責(zé)人羅舜初、張勁夫、裴麗生、錢學(xué)森等共同商定,將中國第一顆人造衛(wèi)星取名為“東方紅一號”,1967年初正式確定中國第一顆人造衛(wèi)星要播送《東方紅》音樂,讓全球人民都能聽到中國衛(wèi)星的聲音。

        由于當(dāng)時正處于“文化大革命”的動亂中,播送“東方紅”樂音不僅是科研任務(wù),也成了責(zé)任重大的政治任務(wù)。如果衛(wèi)星上天后,變調(diào)或不響,按“上綱上線”的說法,無疑是重大的政治問題,研制者就有可能被打入十八層地獄。在沉重的思想負(fù)擔(dān)和精神壓力下,何正華和樂音裝置的主要設(shè)計者劉承熙冒著政治風(fēng)險,開始了他們技術(shù)上的探索,解決了樂音錯亂和樂音變調(diào)等一系列問題?!皷|方紅”樂音最后采用電子音樂,用線路模擬鋁板琴聲奏出。樂音裝置的第一批正樣產(chǎn)品,是1968年上半年在重慶一家工廠生產(chǎn)的,由于當(dāng)時生產(chǎn)秩序極不正常,產(chǎn)品中許多元件出現(xiàn)虛焊現(xiàn)象。最后上天的產(chǎn)品是由上??茖W(xué)儀器廠重新生產(chǎn)的。

        紅海洋中的“一塊綠洲”

        中國第一顆人造衛(wèi)星工程的整個研制工作,大部分都是在“文化大革命”最動亂的年月里進(jìn)行的。那時席卷全國的“紅色風(fēng)暴”沖擊到承擔(dān)衛(wèi)星工程任務(wù)的每一個單位。1967年初,中國科學(xué)院和七機(jī)部及下屬單位均被“群眾組織”奪權(quán),衛(wèi)星設(shè)計院原來的領(lǐng)導(dǎo)都“靠邊站”了,很多科學(xué)家當(dāng)時被定為“反動學(xué)術(shù)權(quán)威”、“特務(wù)”、“牛鬼蛇神”遭到批斗。即使普通的科技人員,也有不少親屬和社會關(guān)系在運(yùn)動中受到?jīng)_擊和株連。衛(wèi)星的研制工作與“革命”發(fā)生了沖突。

        當(dāng)時的“革命”要求大家手捧“寶書”,口念語錄,心地虔誠地表忠獻(xiàn)忠。衛(wèi)星研制只能等參加完“革命”才能去做,否則就會被扣上“不突出政治”的帽子。科學(xué)家被批判時,科技業(yè)務(wù)骨干還要參與陪“斗”,武斗不斷,交通受阻,器材供應(yīng)不上,衛(wèi)星研制事業(yè)面臨夭折的危險。

        在這種情況下,1967年初,周恩總理來與聶榮臻副總理采取了一系列措施,宣布:組建中國空間技術(shù)研究院,錢學(xué)森任院長,編入軍隊序列,不開展“文化大革命”的“四大”(即:大鳴、大放、大字報、大辯論)??臻g技術(shù)研究院從許多單位抽調(diào)出精兵良將,把分散在各部門的研究力量集中起來,實行統(tǒng)一領(lǐng)導(dǎo),使科研生產(chǎn)照常進(jìn)行,保證了中國第一顆衛(wèi)星的如期發(fā)射。

        在空間技術(shù)研究院建院之初,研制衛(wèi)星所需的物質(zhì)條件十分缺乏,如測試設(shè)備少,試驗設(shè)備不齊,加工設(shè)備不足等等。衛(wèi)星制造廠是由科學(xué)儀器廠轉(zhuǎn)產(chǎn)的,在人員、技術(shù)、設(shè)備和管理方面都面臨很多困難。鉚接,是衛(wèi)星制造中必不可少的一道工序??僧?dāng)時衛(wèi)星廠未干過,在衛(wèi)星的初樣和試驗階斷,沒有鉚槍,更沒有固定工件的桁架,工人們就靠一把小錘,用自己的身體當(dāng)桁架,將鉚釘一個個敲上去。就是在這樣的條件下,衛(wèi)星廠解決了鉚接、陽極化電拋光、光亮鋁件大面積鍍金、鋁件熱處理等多項工藝問題。

        為了檢驗設(shè)計的正確性與合理性,“東方紅一號”衛(wèi)星從元件、材料,到單機(jī)分系統(tǒng)以至整星都要在地面進(jìn)行多種環(huán)境模擬試驗。發(fā)射場預(yù)定發(fā)射衛(wèi)星的時間氣候寒冷,而衛(wèi)星廠又沒有符合要求的試驗場地,“熱控試樣星”的試驗是1968年的夏季于海軍后勤部的一個冷庫中進(jìn)行的。很多的困難都是靠科技人員因陋就簡、土法上馬、群策群力解決的。衛(wèi)星上天后,許多國際友人來空間技術(shù)研究院參觀衛(wèi)星,當(dāng)時的環(huán)境條件讓參觀者大為感嘆:“東方紅一號”能誕生,是個奇跡!

        難忘4.24

        1970年4月1日,裝載著兩顆“東方紅一號”衛(wèi)星、一枚“長征一號”運(yùn)載火箭的專門列車到達(dá)中國西北酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心。

        4月份的西北戈壁灘上,白天也要穿棉衣,到夜間,裹著皮大衣也感到寒冷。在離地面30多米高的龍門塔工作平臺上,科技人員不分白天黑夜,排除一切故障,一次次地測試。

        1970年4月24日3點50分,周恩來總理電話告知國防科委副主任羅舜初:毛澤東主席已經(jīng)批準(zhǔn)這次發(fā)射,希望大家鼓足干勁,仔細(xì)地做工作,要一次成功,為祖國爭光。

        21時35分,衛(wèi)星發(fā)射時刻終于到來了?!皷|方紅一號”隨“長征一號”運(yùn)載火箭在發(fā)動機(jī)的轟鳴中離開了發(fā)射臺。21時48分,星箭分離,衛(wèi)星入軌。21時50分,國家廣播事業(yè)局報告,收到中國第一顆衛(wèi)星播送的“東方紅”樂音,聲音清晰宏亮。

        1970年4月25日18點,新華社授權(quán)向全世界宣布:1970年4月24日,中國成功地發(fā)射了第一顆人造衛(wèi)星,衛(wèi)星運(yùn)行軌道的近地點高度439公里,遠(yuǎn)地點高度2384公里,軌道平面與地球赤道平面夾角68.5度,繞地球一圈114分鐘。衛(wèi)星重173公斤,用20.009兆周的頻律播送“東方紅”樂曲。

        新聞公報剛發(fā)表,頃刻間,首都北京燈火通明,鑼鼓聲四起,鞭炮齊放,人們帶著“文革”時代特有的狂熱,涌上街頭高呼著“毛主席萬歲”“慶祝文化大革命的偉大勝利”“無產(chǎn)階級文化大革命勝利萬歲”……

        然而,為中國的第一顆人造衛(wèi)星傾注了全部心血的趙九章先生卻未能等到這一刻。無端受誣陷迫害的他,早在一年半以前已經(jīng)含冤去世。不少的科學(xué)家是在“牛棚”中聽到“東方紅”樂音的。

        “東方紅一號”衛(wèi)星升空后,星上各種儀器實際工作的時間遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了設(shè)計要求,“東方紅”樂音裝置和短波發(fā)射機(jī)連續(xù)工作了28天,取得了大量工程遙測參數(shù),為后來衛(wèi)星設(shè)計和研制工作提供了寶貴的依據(jù)和經(jīng)驗。

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