★ 陳 輝

1970年4月24日21時35分，中國自主研制的“東方紅一號”人造地球衛(wèi)星，在甘肅酒泉東風靶場發(fā)射成功，由此開創(chuàng)了中國航天史的新紀元，使中國成為繼蘇、美、法、日之后世界上第五個獨立研制并發(fā)射人造地球衛(wèi)星的國家。2016年3月8日，國務(wù)院批復(fù)同意將每年4月24日設(shè)立為“中國航天日”。

“東方紅一號”人造地球衛(wèi)星設(shè)計的工作壽命為20天，至1970年5月14日停止發(fā)射信號，與地面失去聯(lián)系。由于近地點高度較高，“東方紅一號”衛(wèi)星至今仍在軌道上運行。

從“581工程”到“651工程”

1957年10月4日夜晚，蘇聯(lián)發(fā)射了世界上第一顆人造地球衛(wèi)星“斯普特尼克一號”，人類的“太空時代”正式開啟。1958年初春，美國也發(fā)射了第一顆人造地球衛(wèi)星。世界開始關(guān)注人造地球衛(wèi)星。我國著名地球物理學(xué)家趙九章，向政府提出研制中國人造地球衛(wèi)星的建議，毛澤東高度重視，在中共八屆二中全會上說：“我們也要搞人造衛(wèi)星?！?/p>

1958年8月20日，分管自然科學(xué)和國防工業(yè)、國防科研工作的國務(wù)院副總理聶榮臻簽署的《關(guān)于12年科學(xué)規(guī)劃執(zhí)行情況的檢查報告》中這樣闡述：“發(fā)射人造地球衛(wèi)星，將使尖端科學(xué)技術(shù)加速前進；開辟新的科學(xué)研究工作的領(lǐng)域，為導(dǎo)彈技術(shù)動員后備力量。同時，大型的衛(wèi)星上天是洲際彈道導(dǎo)彈成功的公開標志，是國家科學(xué)技術(shù)水平的集中表現(xiàn)，是科學(xué)技術(shù)研究工作向高層空間發(fā)展不可少的工具?！比嗽斓厍蛐l(wèi)星，被列為中國科學(xué)院1958年第一位的任務(wù)，代號“581工程”。

1958年8月，中科院副院長張勁夫召集趙九章、錢學(xué)森等科學(xué)家擬訂我國人造衛(wèi)星發(fā)展規(guī)劃：從發(fā)射探空火箭、小衛(wèi)星到大型衛(wèi)星。在這一思想的指導(dǎo)下，國家建立了3個研究院：以趙九章所領(lǐng)導(dǎo)的中科院地球物理研究所為主組建衛(wèi)星儀器和空間物理設(shè)計院；以錢學(xué)森所領(lǐng)導(dǎo)的中科院力學(xué)研究所為主組建衛(wèi)星運載火箭設(shè)計院；以中科院自動化研究所為主組建遙控遙測設(shè)計院。

同時，為實施我國的空間科學(xué)發(fā)展規(guī)劃，以中科院地球所為基點成立了“581”組，錢學(xué)森任組長，趙九章和衛(wèi)一清任副組長，趙九章主持工作。

1958年10月16日，神秘的“中國科學(xué)院高空大氣物理訪蘇代表團”訪問莫斯科。代表團只有5位團員，即趙九章、楊嘉墀、衛(wèi)一清、錢驥和翻譯楊樹智，團長是趙九章。趙九章曾留學(xué)德國，歸國后在中國氣象學(xué)、固體地球物理學(xué)和空間科學(xué)等方面都做出了重大貢獻。

這次趙九章帶隊就是向蘇聯(lián)“老大哥”學(xué)習怎樣放衛(wèi)星。按照雙方1957年10月15日簽訂的《國防新技術(shù)協(xié)定》規(guī)定，蘇聯(lián)向中國提供大規(guī)模的國際新技術(shù)援助。但人造地球衛(wèi)星畢竟是當時最頂級的航天科技，蘇聯(lián)不可能輕易示人。

在蘇聯(lián)期間，趙九章等參觀了一些科研單位，看到了一些高空探測儀器及科技展覽館展出的衛(wèi)星模型，但并沒有機會接觸到衛(wèi)星的核心技術(shù)。

在蘇聯(lián)雖然沒有達到考察衛(wèi)星研制工作的目的，但蘇聯(lián)先進的工業(yè)和科技水平還是使中國的科學(xué)家們開了眼界?；貒螅蠹医?jīng)過總結(jié)得出了兩點感受：一、中國的空間技術(shù)要由小到大、由低級向高級發(fā)展；二、中國發(fā)射人造地球衛(wèi)星，一定要走自力更生的道路。

趙九章說：“靠天，靠地，靠不??！發(fā)展宇航科學(xué)主要靠我們自己的力量?！?958年11月，中共中央政治局研究決定，撥2億元人民幣?？钣糜谘兄迫嗽斓厍蛐l(wèi)星。這在當時可不是個小數(shù)字，要知道，1958年中國GDP只有1300多億元，即衛(wèi)星研發(fā)投入在一年的GDP占比中為1/650。

中國發(fā)射的第一顆人造衛(wèi)星“東方紅一號”

當時，東方紅衛(wèi)星的“581工程”受“大躍進”農(nóng)業(yè)畝產(chǎn)萬斤“放衛(wèi)星”的激勵，最初制訂的時間表操之過急，計劃在1959年國慶10周年時發(fā)射第一顆人造地球衛(wèi)星，但由于時間已不足一年，后來改為在1960年發(fā)射。

趕上了三年困難時期的人造地球衛(wèi)星計劃，很快遭到沉重打擊。饑餓壓倒了一切，包括人們對“放衛(wèi)星”的熱情。張勁夫回憶，時任副總理的陳云和中共中央書記處總書記的鄧小平分別對他說，衛(wèi)星還要搞，但是要推后一點，因為國家經(jīng)濟困難。1959年1月21日，張勁夫在中國科學(xué)院黨組會上正式傳達了鄧小平的指示：衛(wèi)星明年不放，與國力不相稱。

1959年，發(fā)射衛(wèi)星的計劃被暫時擱置后，中國科學(xué)院黨組立刻召開會議，提出了“大腿變小腿，衛(wèi)星變探空”的工作方針。同時，決定調(diào)整機構(gòu)、停止研制大型運載火箭和人造地球衛(wèi)星，把工作重點轉(zhuǎn)向研制探空火箭。

探空火箭，大約相當于“簡配版”的運載火箭。衛(wèi)星發(fā)射離不開火箭，研制探空火箭花錢少、見效快。1960年2月19日，“T-7M”火箭發(fā)射成功，這是中國第一枚自主設(shè)計研制的液體推進劑探空火箭。在這之后，改進型號“T-7A”火箭發(fā)射高度已經(jīng)到100～130千米。

1964年，中國第一枚彈道導(dǎo)彈發(fā)射成功、第一顆原子彈爆炸，極大地振奮了人心，增加了中國領(lǐng)導(dǎo)人發(fā)展尖端技術(shù)的信心。終于，沉默許久的人造地球衛(wèi)星“飛天計劃”，又被重新提上了日程。

1964年10月，趙九章赴西北基地參觀導(dǎo)彈發(fā)射試驗。“東風2號”彈道導(dǎo)彈的發(fā)射成功，讓趙九章確信，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總理，建議國家盡快制訂衛(wèi)星發(fā)射計劃。

在趙九章上書周恩來的10天后，即1965年1月8日，錢學(xué)森向國防科委提交了一份題為《建議早日制訂我國人造衛(wèi)星的研究計劃，并列入國家任務(wù)》的報告。同年7月，中科院向中央上報《關(guān)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，我國人造地球衛(wèi)星工作再次上馬，爭取在1970年左右發(fā)射。人們盼望已久的代號“651工程”的東方紅衛(wèi)星恢復(fù)計劃，終于確定下來。

國家明確：由中科院搞衛(wèi)星本體和地面跟蹤測量系統(tǒng)，中科院設(shè)立一個衛(wèi)星設(shè)計院；七機部搞運載火箭；國防科委酒泉導(dǎo)彈試驗基地搞地面發(fā)射設(shè)備。

當年10月20日至11月30日，中科院受國防科委的委托，調(diào)集了全國的科學(xué)精英，在北京召開了中國第一顆人造地球衛(wèi)星總體方案論證會，確定中國第一顆人造地球衛(wèi)星為“東方紅一號”，并確定在衛(wèi)星上播放《東方紅》樂曲。

步履維艱的研制歷程

研制衛(wèi)星需要一處場所。中科院領(lǐng)導(dǎo)幾番商討，將地點定在了北京西苑操場甲1號。

西苑操場甲1號是晚清與民國時期的兵營，院內(nèi)北側(cè)有一座南北向三層灰磚小樓，2000多平方米，約80間房，中科院入駐后又陸續(xù)建起幾十間平房，形成了研究實驗室、行政辦公用房、機械加工車間、玻璃車間、器材倉庫、車庫等門類齊全的科研場所。其環(huán)境模擬實驗室，可對火箭上的儀器做振動、離心、沖擊等實驗。

為了做真空儀器，科技工作者自己動手建造土煤氣發(fā)生爐，作吹玻璃、封接真空管之用。那時，遵循勤儉辦科學(xué)的方針，一切研制工作都是因陋就簡。

“651工程”啟動后，中科院所屬的“651”衛(wèi)星設(shè)計院、自動化研究所、力學(xué)所、北京科學(xué)儀器廠等10余家科研單位以及當時的七機部部分骨干一起組建了中國空間技術(shù)研究院，錢學(xué)森任院長。在思考“東方紅一號”衛(wèi)星時，錢學(xué)森首先考慮的是要建立衛(wèi)星總體設(shè)計部，加速衛(wèi)星工程的實施。

由誰擔任衛(wèi)星總體設(shè)計部的領(lǐng)導(dǎo)呢？錢學(xué)森挑選了年僅38歲的導(dǎo)彈總體設(shè)計部副主任孫家棟。

孫家棟年少時曾想成為土木建筑師。后來因一個偶然的機會，他加入了中國空軍，留學(xué)蘇聯(lián)整整8年，在茹科夫斯基空軍工程學(xué)院學(xué)習飛機制造專業(yè)，回國后被“點將”到五院搞導(dǎo)彈研究。

孫家棟后來回憶，擔任衛(wèi)星總體設(shè)計部領(lǐng)導(dǎo)后，經(jīng)過短短幾天緊張的考察、挑選，從不同專業(yè)角度和技術(shù)特長出發(fā)，他最終選定了戚發(fā)軔、沈振金、韋德森、張福田、彭成榮、尹昌隆、朱福榮、孔祥才、王壯、楊長庚、王大禮、張榮遠、劉澤光、鄭忠琪、林殷定、魯力、王一方、洪玉林18個人組成設(shè)計班子，這便是中國衛(wèi)星發(fā)射史上有名的“航天衛(wèi)星十八勇士”。

在空間技術(shù)研究院建院之初，研制衛(wèi)星所需的科研設(shè)備十分缺乏，測試設(shè)備少，試驗設(shè)備不齊，加工設(shè)備不足。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?？僧敃r衛(wèi)星廠從未干過，在衛(wèi)星的初樣和試驗階段，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。

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，確定了衛(wèi)星的總體技術(shù)方案：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。最后，論證協(xié)調(diào)會確定了總體技術(shù)方案“上得去、抓得住、聽得見、看得見”的十二字方針。

——“上得去”，是指把衛(wèi)星安全地送上太空。1965年10月，上海機電設(shè)計院從上海搬遷到北京，成為七機部第八設(shè)計院，開始了我國第一個運載火箭“長征一號”的總體方案論證。但經(jīng)過研究和論證，東風系列導(dǎo)彈并不能直接改裝成運載火箭。于是，他們提出了另外一個方案：把探空火箭技術(shù)和導(dǎo)彈技術(shù)相結(jié)合，來研制“長征一號”運載火箭。

為了驗證火箭高空點火的可靠性，科學(xué)家用“T-7A”加上一級固體火箭，組成了一個新的技術(shù)實驗火箭，解決了“長征一號”的一個關(guān)鍵性技術(shù)問題。最終，東風導(dǎo)彈加了一個固體燃料推進的第三級火箭，組成了“長征一號”運載火箭。

——“抓得住”，是指衛(wèi)星測控技術(shù)。1966年3月，中央批準由中科院負責衛(wèi)星地面觀測系統(tǒng)。同年，中科院成立了人造地球衛(wèi)星地面觀測系統(tǒng)管理局，代號“701工程處”。

聶榮臻和錢學(xué)森力主將衛(wèi)星的地面觀測臺、站的建設(shè)工作從“701工程處”移交給東風基地，就是今天的酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心。

東風基地的副參謀長喬平率領(lǐng)勘查組，在全國進行了大規(guī)?？辈?，確定各衛(wèi)星地面觀測站的站址。1967年6月23日，國家在渭南組建了衛(wèi)星地面測量部，這里是衛(wèi)星運行的“大腦”，也是西安衛(wèi)星測控中心的前身。

——“看得見”，是指在地面能夠肉眼觀測到“東方紅一號”。這在當時來說是個不可能完成的任務(wù)。“東方紅一號”衛(wèi)星是一個球形72面體，直徑有1米。當它在軌運行的時候，球體表面反光，再加上自身的轉(zhuǎn)動，會產(chǎn)生一閃一閃的效果，就像天上的星星一樣。問題在于“東方紅一號”運行軌道距離地球最近點也有439千米之遙，即便是天氣、光線最理想的狀態(tài)，反光的亮度也只相當于七等星，而人眼最多只能看到六等星。

一籌莫展之際，一把折疊傘讓研發(fā)人員產(chǎn)生了靈感。他們根據(jù)折疊雨傘的原理，在末級火箭上加裝一個特殊材料制成的“觀測裙”，俗稱“圍裙”。

試驗?zāi)翘?，操作者啟動電鈕。頃刻，4根彈射桿同時彈出，將繞成環(huán)狀的“圍裙”拉出，在旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力的作用下，“圍裙”倏地膨脹開來，形成一個類似宮燈形狀、閃閃發(fā)光的“大球”。它是一個直徑4米、具有良好光學(xué)反射特性的球狀體，可大面積反射太陽光，從而達到二三等星的亮度。觀測裙研制成功了！

——“聽得見”，是指在地面可以聽到“東方紅一號”播放的《東方紅》音樂。蘇聯(lián)第一顆人造衛(wèi)星的呼叫信號是滴滴噠噠的電報碼，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。當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。何正華提出了衛(wèi)星命名為“東方紅一號”的建議，得到了專家們的贊同。1966年5月，將中國第一顆人造衛(wèi)星取名為“東方紅一號”。

經(jīng)過努力，“東方紅一號”的十二字方針終于都得到圓滿落實。

1968年1月，國家正式批準了“東方紅一號”人造地球衛(wèi)星的研制任務(wù)書。中國空間技術(shù)研究院在院長錢學(xué)森帶領(lǐng)下，進行“東方紅一號”衛(wèi)星研制的最后沖刺。

歷盡千辛萬苦和千難萬險，中國“東方紅一號”衛(wèi)星終于在1970年初研制成功。萬事俱備，只待飛天了。

震驚世界的沖天一飛

1970年2月，“東方紅一號”衛(wèi)星、“長征一號”運載火箭、地面觀測跟蹤系統(tǒng)、發(fā)射場建設(shè)全部準備完畢，毛澤東批準同意發(fā)射。

4月1日，在中國西部茫茫戈壁灘上的一條單行軌道上，正不緊不慢行駛著一列軍用列車。在這趟列車上，裝載著兩顆“東方紅一號”衛(wèi)星、一枚“長征一號”運載火箭。當天，列車即抵達酒泉衛(wèi)星發(fā)射場待命。

1970年4月2日下午，周恩來在人民大會堂聽取衛(wèi)星發(fā)射前的情況匯報。他還詳細詢問了蘇、美兩國發(fā)射衛(wèi)星的情況，著重了解了運載火箭第一級落點位置，對衛(wèi)星運行經(jīng)過國外的一些大城市十分關(guān)心，親自寫上也門、烏干達、贊比亞、坦桑尼亞等國首都的名稱，要求對衛(wèi)星通過各國首都的時間進行預(yù)報。

4月14日晚，在衛(wèi)星和運載火箭完成全部技術(shù)測試工作后，趕往北京匯報的錢學(xué)森、李福澤、楊國宇等需要立即返回發(fā)射基地。臨別時，為減輕科研人員的壓力，周恩來說：“如果這次成功了，還要繼續(xù)前進，不要驕傲自滿；這次試驗也可能搞不成，這不要緊，失敗是成功之母。”最后，他深情地祝大家返回發(fā)射場一路平安，預(yù)祝這次發(fā)射成功。

發(fā)射工作開始進入倒計時。

不料，在4月19日對衛(wèi)星進行綜合測試時，測試人員發(fā)現(xiàn)星上超短波信號標機的主載波的功率下降，諧波功率增大，這將會直接影響到地面站的跟蹤。

在臨近發(fā)射的日子突然冒出這么一個問題，發(fā)射場的氣氛一下子緊張起來。發(fā)射場技術(shù)總負責人戚發(fā)軔迅速組織人員，進行各種狀態(tài)下的對照測試，經(jīng)過晝夜奮戰(zhàn)，最后終于找到超短波信號標機頻譜變化的原因：末級火箭儀器艙防熱屏的翻卷不正常。原因找到了，故障很快被排除。

4月24日夜，衛(wèi)星發(fā)射時刻終于到來了。時間在一分一秒地過去，發(fā)射場區(qū)萬籟俱寂。21時35分，發(fā)射操作員胡世祥有力地按下了點火開關(guān)，只見一級火箭的4個發(fā)動機猛然噴出了橘紅色的火焰，“東方紅一號”在“長征一號”的托舉下，徐徐上升，直刺云天。

21時48分，現(xiàn)場廣播中傳來“星箭分離、衛(wèi)星入軌”的喜訊。21時50分，國家廣播事業(yè)局報告，收到我國第一顆衛(wèi)星播送的《東方紅》樂曲，聲音清晰洪亮。

22時整，國防科委指揮所向周恩來報告，衛(wèi)星發(fā)射成功，順利入軌。周恩來高興地答復(fù)：準備慶賀！隨即，他向毛澤東報告了這一喜訊。

4月25日18時，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。

“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遠超過了設(shè)計要求，“東方紅”樂音裝置和短波發(fā)射機連續(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。

“東方紅一號”衛(wèi)星遨游太空，為五一國際勞動節(jié)獻上了厚禮，毛澤東、周恩來親切接見了參加研制和發(fā)射我國第一顆人造地球衛(wèi)星的代表。

從1958年中國科學(xué)家第一次倡議開展人造地球衛(wèi)星的研究工作，到“東方紅一號”衛(wèi)星成功發(fā)射上天，中國第一顆人造地球衛(wèi)星的飛天之路走了整整12年。在這之后的50年，中國衛(wèi)星事業(yè)得到極大發(fā)展。到2019年10月，中國正在運行的衛(wèi)星多達301顆，在太空的衛(wèi)星數(shù)量僅次于美國，居世界第二，成為世界公認的衛(wèi)星大國?！皷|方紅一號”衛(wèi)星，也成了中國衛(wèi)星發(fā)展史上最明亮的那一顆星。