1970年,中國成功發射第一顆人造衛星的主設計師是孫家棟;37年后,中國探月工程“嫦娥一號”的主設計師仍是孫家棟,他的名字與中國航天多個第一聯系在了一起。那么,這位航天科學家有著怎樣傳奇經歷呢?請看——
2007年10月24日,中國西昌衛星發射中心,大地轟鳴,騰空而起的長征運載火箭搭載著“嫦娥一號”探月衛星直沖云霄,奔月而去,開始了中國航天最遠的“長征”。
崢嶸歲月,跟錢學森一起研制導彈
今年78歲的孫家棟,生于遼寧復縣(今瓦房店市),祖籍山東牟平。1942年,孫家棟考人哈爾濱第一高等學校土木系,中途因抗日戰爭失學。1946年,他又考人民國政府辦的錦州大學。1947年冬,解放軍逼近錦州,學校解散,孫家棟再次失學。1948年9月,孫家棟到了哈爾濱,考取哈工大預科班專修俄文。1950年元宵節,預科班安排學生聚餐。開飯后,校領導突然宣布:“新中國空軍正在‘招飛’,如果想要參軍的同學,晚上可以趕往北京?!币磺粺嵫瑵M懷報國壯志的孫家棟,毫不猶豫報名應征。
1957年,孫家棟人選新中國第一批留蘇空軍學員,在著名的茹科夫斯基空軍工程學院攻讀航空發動機專業,成績一直名列前茅。一年后,設在學院大門最顯眼處的“狀元榜”上,赫然出現了中國學生孫家棟的照片。該校表示,學生成績獲得全優,其照片將放人金字塔形“狀元榜”上,如果年年上榜,他的照片會一年比一年大,且逐年上升。到了畢業的時候,學生成績如果依然名列榜首,學校就會頒發給該生一枚純金的斯大林頭像獎章。
學校人才濟濟,想年年保持全優很不容易。然而孫家棟認為,自己代表祖國,為了祖國的榮譽和尊嚴,絕不能居于人后,必須付出比別人更多的努力和心血,取得全優成績。
5年后,孫家棟果然攀蟾折桂,獲得了那枚人人羨慕的純金獎章,這在當時的中國留學生中首屈一指。
學成歸國后,躊躇滿志的孫家棟,懷揣一腔報國宏愿,進人國防部第五研究院—新中國組建的第一個導彈研究機構。起初,五院的科研工作是仿制蘇“P-2”導彈。1960年,中蘇外交關系惡化,反目成仇,蘇聯一夜之間撤走全部在華專家,許多科研及在建項目因此擱淺,致使中國蒙受巨大損失。事隔多年,孫家棟回憶當時情景,仍心緒難平:“研制導彈這么大的事,你背信棄義搞到半截,就撂挑子走人,于情于理都說不過去。但是,這件事也激發起廣大科研人員獨立自主的斗志。面對亂攤子,我們沒有一級不振,而是干勁倍增—讓‘老毛子’看看,我們扔掉‘洋拐棍’,照樣能研制出自己的導彈!”
從此,孫家棟憋足一口氣,與其他科研人員一起,全身心投人新中國導彈研制之中。翻譯資料,系統歸類,反復驗算總體技術指標和總體技術數據。為了研究蘇式導彈設計思路,吃透其核心技術,為以后自行研制奠定基礎,他辦公室里的燈光經常是徹夜不熄。很快,他便完成了圖紙描紅、原理起步、消化仿制、改進創新等艱苦歷程。身為導彈總體設計的他,憑借在蘇聯留學時打下的堅實功底,很快在同行中嶄露頭角:他參與了仿制“P-2”導彈,試射國產“東風一號”導彈,之后又成功進行了導彈核試驗。
新中國的導彈從無到有,發生了翻天筱地的變化。在孫家棟及科研人員努力下,中國直主研制的導彈武器完成了獨立飛行試驗之后,又成功地進行了導彈原子彈“兩彈結合”飛行試驗。中國導彈的橫空出世,長志氣,壯國威,震驚世界,提高了中國的國際地位。作為中國導彈研制的先驅者和見證人,孫家棟參加了全部導彈研制工作,并且由導彈總體設計員、總體設計組長、總體設計室主任,一路升為總體部主任。
1967年建軍節前三天的一個下午,孫家棟正滿頭大汗趴在火箭圖紙上搞設計。一位同志受上級委托,專們來到他辦公室,開門見山地說明來意:“為了確保第一碩人造衛星的研制工作順利進行,中央決定組建中國空間技術研究院,由錢學森任院長。錢學森向聶榮臻元帥推薦了你。根據聶老總指示,決定調你去負責第一顆人造衛星的總體設計工作?!?/p>
一聽是錢學森點將,聶老總親自批準的,孫家棟心里十分感動。他沒有提任何條件和要求,便在節后扛著行李和書箱前去報到。從此,孫家棟從火箭設計,走上了衛星總體設計的道路。
在錢學森手下工作,孫家棟獲益匪淺。而令他印象最深的是錢學森推功攬過,勇于替下屬擔責的精神。
1962年,一次導彈發射失敗,大家壓力很大。在分析故障原因時,錢學森主動承擔責任:“如果要說考慮不周的話,責任在我,不在你們。你們只管研究怎樣改進結構和試驗方法,大膽地工作。你們所提建議,如果成功了,功勞是大家的,萬一失敗了,責任由我一人承擔?!卞X學森這種勇于負責精神,對孫家棟影響很大。當他走上領導崗位后,每當年輕人在工作上遇到差錯,他也常像錢學森那樣,擔責攬過,鼓勵他們:“放下包袱,大膽創新,出了事由我兜著!”
凡是跟孫家棟共過事的人,都評價他作風嚴謹。孫家棟說:“這種嚴謹,得益于錢老的教誨?!?/p>
20世紀60年代后期,中國自行研制的一種新型火箭即將運往發射基地。按慣例,產品出廠前要完成裝配、測試等工作,而其中慣性制導系統平臺上的4個陀螺,先要精確地裝好,再拆開來,然后打包運往發射基地。當時,由于時間緊,裝配師傅跟孫家棟說:“4個陀螺是同一批次生產的,第一個能裝上,其余的應該沒問題?!睂O家棟覺得言之有理,便同意了??墒侨f萬沒想到,在發射現場裝配時,怎么也裝不上,只得向錢學森報告。錢學森得知情況后,沒有責備孫家棟,而是想方設法幫著出主意。孫家棟和同事們從下午1點多,一下干到第二天凌晨4點才裝好。事后,孫家棟為自己一時疏忽深感自頁,錢學森雖然沒有批評他,而且一夜沒合眼,跟著大家一起干,但孫家棟感到比挨了批評難受。從此,孫家棟從點滴小事做起,不敢再有絲毫馬虎。后來,孫家棟把這種嚴謹作風,帶到了空間技術研究院,有人認為他有時嚴厲得不近人情,他解釋說:“錢學森為我們樹立了嚴謹的好作風,我們必須認真辦好每件事?!?/p>
情系太空,光榮與夢想鑄就航天人生
衛星發射是個龐大而復雜的系統工程,中國第一顆人造地球衛星的研制與發射,不僅是中華民族千年的飛天夢想,也是中國邁向宇宙空間的第一步,無論在國內國際,意義非凡,影響深遠。從20世紀50年代后期,許多航天專家就開始了中國第一星的研究設計工作,到孫家棟上任之時,不少研究項目已取得很大進展,但把這些零散項目,整合成一顆衛星放飛太空,卻不是一件簡單的事情。
要想衛星上天,沒有拔尖人才不行。可是在“文革”派別林立的年代,抽調相關人才談何容易!被挑選的人才,或多或少都有“出身不好”、“歷史不清”等問題,搞不好就會背上“重用壞人”、“打擊革命派”的罪名。
東北漢子孫家棟卻“管不了這么多”。他什么派也不考慮,一切從衛星研制需要出發,奔波了兩個多月,詳細考察了各部門有特長的技術尖子,從中選拔出后來被稱為“航天十八勇士”的得力干將。有了這些人才,衛星的總體設計如虎添翼。有人后來評價說,孫家棟不但抓技術工作出色,就連做“人事”工作也同樣是行家里手。
周恩來總理十分關心第一顆衛星的研制工作。1969年10月下旬的一天,孫家棟作為衛星總體技術負責人與錢學森一起來到人民大會堂,受到周總理的接見。
錢學森先將孫家棟介紹給總理,周恩來親切地拉著他的手:“這么年輕的小伙子,就是衛星專家,今年多大年紀?”
孫家棟激動得滿臉通紅:“今年40歲了?!?/p>
周恩來風趣地說:“哦,還是小伙子嘛!”在場的人都被逗笑了,緊張的氣氛也緩和下來。
接下來,錢學森匯報了“東方紅一號”的研制工作和“長征運載火箭”發射準備情況;然后,孫家棟對衛星的初樣進行了講解和說明。周恩來聽完介紹,領首微笑,很是滿意,忽然,他話鋒陡轉問孫家棟:“你知道衛星上共有多少插座嗎?”
孫家棟只負責衛星總體把關,從未統計過星上到底有多少插座,加上毫無心理準備,霎時語塞。見此情形,總理忙解圍:“你們搞衛星工作的,首先要仔細認真,應該像外科醫生那樣,熟悉患者每條神經,每根血管,只有這樣才能保證衛星萬無一失。”
那時候,正逢“文革”領袖崇拜風潮,就連成套設備安裝時,也要在衛星儀器上鑲嵌毛主席像章以示敬仰,而且大小不一。對此,孫家棟很有想法,但又不能直說。于是他趁征詢總理意見的機會,大膽提出了自己想法:“從政治感情上講,大家出于對毛主席的熱愛,在衛星儀器上鑲像章,無可厚非。但從技術層面講,一是重量超限,增加衛星負擔,存在安全隱患;二是衛星上天后,會對其質量產生影響。”
孫家棟反映的問題,立即引起總理重視:“我看這件事不難解決,只要我們心中熱愛毛主席,不一定什么地方都掛像章,要把道理跟群眾講清楚。我想不會有什么問題的嘛!”
總理一番話,令孫家棟如釋重負,回去后,便按總理指示作了安排,這件棘手難題也隨之化解。
“東方紅一號”發射成功后,孫家棟相繼擔任第一顆返回式衛星、第一顆遙感探測衛星的技術總負責人和總設計師,并參加領導了各類其他衛星的研制發射工作。隨著這些衛星升空,孫家棟的名字也載人中國航天史冊。
1984年4月8日,試驗通信衛星發射成功,掀開了中國衛星通信事業新篇章。但接下來,麻煩也隨之而至。衛星在定點飄移過程中,星上蓄電池發生了意想不到的熱失控現象,持續高燒,如果不立即采取調整措施,極有可能引起蓄電池損毀或整星夭折。
問題出現后,孫家棟很快提出了一套技術應急方案:對衛星進行大角度姿態調整。但如此的“大翻身”,超過了衛星姿態控制系統設計范圍,如果調整得好,衛星故障可能排除,若“高燒”持續不退,那么這顆衛星危在旦夕。
然而情況緊急,各種審批手續都已來不及。怎么辦?孫家棟冒著極大風險,將一切顧慮拋置腦后,大筆一揮,寫下一紙責任狀:“孫家棟要求再調5度角!”
經過試驗人員緊張認真地工作,衛星險情終于排除。4月16日,衛星成功地定點于東經125度赤道上空,星上設備一切正常。
在當時技術條件下,孫家棟對這枚“發燒”衛星的處理決策,在世界航天界也十分罕見。
奔月惰緣,而今邁步從頭越
2000年,時任中國航天局局長的親恩杰找到孫家棟,說出了埋藏已久的探月想法。孫家棟也深有同感,可謂英雄所見略同。在他們看來,我國已經掌握了衛星技術,運載火箭技術,遙控網技術和發射技術,擁有一支實力雄厚的衛星研制人才和空間科研隊伍,因此,開展月球探測的條件已基本成熟。兩位在業內極具影響力的老航天,滿懷神圣使命感,又找來月球應用科學首席科學家歐陽自遠院士,一起謀劃中國未來航天發展戰略。三人靈感一經碰撞,便產生了具有前眩性的火花:雖然我們探月晚了點,但我們起點要高。于是,他們開始分頭行動,著手組織專家,進行專門論證,編制技術可行性報告,確定首次探月采用繞月探測方式,分成“繞”、“落”、“回”三步走。
中國為什么要實施月球探側工程呢?孫家棟說,如果說“兩彈一星”和“載人航天”是我國航天史上兩個里程碑的話,那么探月工程則是第三塊里程碑,意義深遠。從另一個層面講,當今世界,誰先占有探月優勢,誰就占有了開發月球的主動權和發言權。話語樸素,傳遞著一個共同心聲:在世界尖端領域,中國必須亮劍,有所作為!
探月工程,不僅僅為了圓中華民族千年的飛天夢想,因為月球還具有重要的政治、經濟、軍事、科學價值。它不但是地球未來重要的能源基地,也是控制全球的太空堡壘,同時還是科學觀測理想場所。第一輪探月,我們沒有趕上,但在新一輪探測熱潮中,中國決不能落后!
蟬娟從此不寂寞,廣寒期盼故鄉人。2004年2月25日,國防科工委莊嚴宜告:中國月球探測工程正式實施,標志著中華民族千年奔月夢想開始啟動。基于它與“嫦娥奔月”這一美麗的中國神話傳說有著奇妙的聯系,這個工程被命名為“嫦娥工程”。
40多年來,中國所有航天實驗,均圍繞地球運行,如今,月球探測拉開了中國深空探測的序幕。搞了一輩子航天的孫家棟,在中國航天發展新跨越的重要歷史關頭,再次被推到風口浪尖上。古稀之年的他,將接受新的人生挑戰。
嫦娥舒袖神話浪漫,但衛星探月卻道路艱辛。探月工程是我國第一次向深空探測領域邁進,關鍵技術涉及諸多新領域,因此面臨著突破軌道設計與飛行程序控制,遠距離跟蹤測量與地面操作控制等等從未遇到過的一系列難題。
作為探月工程“五大系統”總設計師,孫家棟在工程方面考慮最多的,就是如何實現工程目標、解決關鍵技術及配套協調各大系統的問題。在制定“嫦娥”衛星技術方案上,他認為,“嫦娥”探月衛星與其他衛星一樣,都是由衛星平臺與有效載荷兩部分組成,為提高可靠性,應盡量采用成熟技術,這樣不僅可以提高穩定性,減少成本,還能縮短研制周期。但作為一項全新的航天工程,必然要攻克從未接觸過的新問題,因此需要將成熟技術與新技術交錯使用。同時,他特別強調:“雖然中國探月工程比西方晚了40多年,但我們不要重復別人的老路,要走中國自己的創新之路。我們有能力有信心將它做成功,實現中國航天新飛躍!”話語中充滿了豪氣與驕傲。
“嫦娥一號”所承擔的探測任務,有許多是國外沒有做過或做得不全的。就拿月球三維影像圖來說,目前世界上還沒有,國外只有零散的局部圖。如果有了這張圖,我們就能更好地了解月球構造。另外,我們還將探測月球表面14種資源元素分布,而美國只做了其中5種,這些都是我們獨特的地方。
探月工程啟動后,數千人的研制大軍投人其中。據有關部門統計,中層以上科研骨干的平均年齡僅35歲左右,通過探月工程,培養一支出色的航天科技隊伍,這也是中國航夭事業的未來所在??粗慌鷦偖厴I的博士生,經過三四年時間磨煉,如今已成為探月工程的主力軍,古稀之年的孫家棟,甚感欣慰。
要實現工程技術世界領先,就必須要有所創新。為此,孫家棟組織科技人員,逐一攻克工程中出現的技術難點并反復進行分析論證。孫家棟強調說:“我們把能用的成果都用上,需要攻關的都攻克下來,形成一個完整系統?!?/p>
衛星研制與發射,是個龐大的系統工程,每個環節都必須嚴格把關,做到萬無一失。其戶火箭點火最為關鍵,也是牽動全局的事情,因為火箭、衛星、發射場、測控、通信保障等諸多系統都要保證與這一時間絕對同步,這對搞了一輩子航天的孫家棟來說,既是一種全新嘗試,也是一場嚴峻挑戰,僅“五大系統”絕對同步這一要求,在中國以前所有的航天發射中,從未經歷過。
作為中國首位“月球使者”,“嫦娥一號”在茫茫太空中奔月,必須要有一條天路,航天專家稱之為軌道,這是繞月工程的核心技術之一。發射一般的地球衛星,只需考慮衛星和地球之間的關系,現在還要上月亮,就帶來了力學和軌道研究等多方面的復雜問題。孫家棟用了個形象比喻說:“這就好比獵人打獵,最大的區別就是,‘嫦娥一號’打的是移動月亮靶?!彪y度可想而知。最后經過反復論證,確定了“嫦娥一號”奔月軌道:先圍繞地球沿著三個橢圓形軌道飛行,并不斷地調整姿態,然后開始真正的奔月之旅,經過38萬公里的星路歷程,最終抵達月球。
搞航天的人,總透出一種緊張,這既是因為工作的繁重壓力,同時也因肩負的使命重大。多年來,孫家棟養成一個習慣,只要重任在肩,就會廢寢忘食,日思夜想的都是衛星、火箭,不能自拔。自從擔任“嫦娥”衛星總設計師以后,每當碰到技術難題,孫家棟就夜不能寐,常常是半夜醒來,輾轉反側睡不著。怕驚醒老伴,他就攝手攝腳走到陽臺,望著夜空中的明月,飄飛思緒。一想到中華民族的千年奔月夢想,“我欲乘風歸去”之感翩然而起。當然,更多的時候,他舉頭望月,心里是琢磨“嫦娥一號”的技術難題,有時他在陽臺一站就是幾個小時,直到夜色褪盡,東方放曉。有幾次,老伴半夜發現老頭子不見了,還以為出了什么事,起來到處找他。孫家棟總是對她說:“你睡你的,別打攪我。我在想衛星上的事情。”
探月工程,是我國航天領域重要標志性工程,就像一部氣勢磅礴的交響樂,每個音符都不能錯。自從探月計劃啟動以后,孫家棟事無巨細都掛在心上,頻繁在全國各地往來奔波。據說因為走路很多,每年他都要穿壞幾雙布鞋。在3年多研制時間里,他幾乎沒休過一個節假日。在衛星臨近發射的時刻,各種問題都匯集到一起,其復雜程度難以想象。但孫家棟卻說:“最后的骨頭雖然硬,但我們航天人練就的本事,就是專門對付硬骨頭的。我們一定能把最后的硬骨頭啃下來!”為了確保一次成功,“嫦娥一號”工程上下開展了“兩個100%工作”,一是所有單機、分系統和系統總體設計都要進行全面復查、審查、反思質疑,不遺漏任何一個間題,做到100%;二是所有產品生產質量都要進行全面復查、復審,做到100%。
2007年10月24日,萬眾矚目的“嫦娥一號”點火發射。在隆隆呼嘯聲中,孫家棟望著“嫦娥”絕塵而去,心潮起伏,感慨萬千……
(組稿 責編 江風)