蘭寧遠

1970年的4月24日,中國自主研制的第一顆人造地球衛星“東方紅一號”發射成功,伴隨著幾代人成長的《東方紅》樂曲傳遍世界,中國人從此打開了通向太空的大門。50年來,在邁向航天強國的征程中,“東方紅一號”已不僅僅是一顆衛星的名字,它更多地凝聚著一個民族厚重的精神,承載起了一個國家的榮譽。如今,東方紅一號衛星成功發射的日子,成為“中國航天日”!
外國人能干的,中國人一樣能干
第二次世界大戰之后,世界上很多發達國家大量地投入人力、物力進行航天領域的探索,開展了一場此起彼伏的太空競賽。
當時的蘇聯領導人赫魯曉夫從“斯普特尼克1號”衛星的成功發射中,認識到航天技術的發展對提升蘇聯的國際地位會起到很大的作用,而且在外交層面上,如果有了這張王牌就可以增加談判的籌碼,因此他積極地支持蘇聯的太空計劃。1961年,加加林完成了人類的第一次太空飛行。1965年,列昂諾夫實現了人類的首次太空行走。蘇聯屢屢奪得太空競賽的頭籌,讓美國人不甘落后。1958年,美國公布了“水星號”載人飛船計劃。1961年又組織了龐大的阿波羅登月計劃。1962年,約翰·H.格林乘坐“友誼7號”飛船實現了美國人的航天夢。1969年,“阿波羅號”飛船載著阿姆斯特朗和奧爾德林首次完成了神奇的月球之旅,在這場競賽中把蘇聯甩在了后面。
20世紀60年代末期,美蘇兩國都意識到太空不應只是各自炫耀實力、增加政治資本的地方,如何開發利用太空資源、開展應用型研究,成為兩國領導人和科學家們思考的問題,人類對太空的開發逐漸回到了它的本質。
我們讓目光回到20世紀50年代中期的中華人民共和國。當時,朝鮮戰爭的硝煙還未散盡,新生的共和國百廢待興。剛剛從戰火中走來的中國人從過去百年的屈辱史中深刻地體會到落后就要挨打的道理。雖然新中國的成立,結束了國內幾十年的戰亂,但在國際上新中國還沒有相應的地位,加之美蘇之間的“冷戰”升級,使得新中國的最高領導人毛澤東意識到,要想擁有獨立的主權,在國際事務中以一個大國的身份出現,就必須在軍事發展中掌握某種決定性的力量。特別是抗美援朝戰爭期間,由于中國的武器不如美國,我們在戰場上吃了很多虧。在這種情況下,毛澤東發出了“向科學進軍”的號召,明確要以原子彈和導彈為重點,發展尖端科學技術事業,進而研制發射人造衛星,迅速趕上世界先進水平。
1955年1月15日,毛澤東在中南海的住處召集中央書記處的全體成員開了一次擴大會議,做出了一項重大決策——發展航天和原子能事業,從此拉開了火箭、導彈和人造衛星研制的序幕。
這一年,一名留學海外的中國科學家受到了毛澤東和周恩來的關注,他就是著名的空氣動力學家錢學森。錢學森是近代科學巨匠、20世紀世界最杰出的航天工程專家馮·卡門的學生,空氣動力學第三代世界級權威,工程控制論的創始人,是20世紀應用科學領域最為杰出的科學家之一。20世紀40年代,錢學森的著作《工程控制論》出版,標志著他在學術成就上已經與馮·卡門齊名,成為閃耀于航空航天領域的巨星之一。當時,他正和馮·卡門一起從事空氣動力學、固體力學和火箭、導彈的研究。當新中國成立時,他是美國加州理工學院噴氣推進中心主任、教授。
新中國的成立,讓錢學森看到了民族復興的曙光。1950年,他決定以探親的名義回國,卻遭到美國當局無理拘禁,在聯邦調查局特務的監視下滯留達5年之久。直到1955年10月,在周恩來總理的親自安排下,中國代表在中美大使級會談中經過多次嚴正交涉,錢學森一家才得以安全回到祖國。44歲的錢學森從此伴隨著中國的航天事業,走上了艱辛的創業之路。
也是在1955年,為培養國防科技的尖端人才而成立的哈爾濱軍事工程學院初具規模。這年12月,哈爾濱軍事工程學院火箭專業教授任新民、周曼殊、金家駿3人,聯名給中央軍委寫信,提出了在中國研制導彈武器和發展導彈技術的建議。
年底,錢學森到哈爾濱軍事工程學院參觀時,院長陳賡握著錢學森的手問:“你看,咱們中國人搞導彈行不行?”
錢學森毫不猶豫地回答:“外國人能干的,中國人為什么不能干?難道中國人比外國人矮一截!”
錢學森的話令陳賡感到很振奮,他聽后連聲說:“好!我就要你這句話。”
1956年是中國航天史上一個值得永遠記憶的年份。元旦那天,葉劍英請陳賡、錢學森到家里吃飯,席間又談起導彈的問題,陳賡提議,立即去找周恩來匯報。周恩來聽完后,很贊同他們的想法,對錢學森說:“你們寫個報告吧?!?/p>
1月25日,毛澤東主席在最高國務會議上說:“中國人應該有一個遠大的規劃,要在幾十年內,努力改變中國在經濟上和科學文化上的落后狀況,迅速達到世界上的先進水平?!彼€提出一個思考已久的想法,“從現在起,我們抓緊時間,埋頭苦干,爭取在第三個五年計劃的末期,使我國原子能、火箭等最急需的科學技術接近世界先進水平?!?/p>
按照周總理的要求,2月17日,錢學森向中央提交了他回國后的第一份建議書。這份由他親自撰寫的建議書名為《建立我國國防航空工業的意見書》,第一次系統地提出了發展我國航天技術的建議,對中國火箭和導彈技術的發展提出了極為重要的實施方案。報告受到了中央的高度重視,2月22日,周總理把這份意見書呈送給了毛澤東主席。自此,中國的導彈研制工作,正式提上了議事日程。
制定這樣一個嚴謹系統的科學規劃,是新中國有史以來的第一次。
3月14日,在周恩來總理的主持下,國務院成立科學技術規劃委員會,陳毅、李富春、聶榮臻等開國元勛們組織全國600多名科技人員,經過長達7個月的廣泛調研、周密籌劃,新中國的第一份科學技術發展規劃誕生了。這份《1956~1967年12年科學技術發展遠景規劃綱要》,從自然條件及資源、礦冶、燃料和動力、機械制造、化學工業、土木建筑、運輸和通信、新技術、國防、農業林業牧業、醫藥衛生、儀器計量和國家標準、若干基本理論問題與科學情報等13個方面,明確了“重點發展,迎頭趕上”和“以任務帶科學”的發展方針,提出了57項重大任務、616個中心問題,并綜合提出原子能的和平利用、無線電電子學中的新技術、噴氣技術、生產過程自動化和精密儀器等12個重點任務。其中,《綱要》的第37項《噴氣與火箭技術的建立》就是在錢學森的主持下,由任新民、沈元、王弼等專家共同完成的,他們提出的目標是,在這12年內使中國的噴氣和火箭技術走上獨立發展的道路。
任新民和錢學森一樣,也是中國航天事業的主要奠基人之一。1949年,新中國即將成立的消息傳到美國。正在美國布法羅大學任教的任新民,放棄了剛剛獲得一年的職位,毅然回到祖國,還參加了中國人民解放軍,成為一名現役軍人。很快,任新民又做出了人生中的第二次選擇,由機械工程專業改為導彈研制,投身到新中國的國防科技事業當中,從此再也沒有改變。
中國航天事業發展初期的主要任務是為國防建設研制各類導彈。導彈的發射、飛行過程實際上就是火箭技術的一部分,特別是彈道導彈,起飛后直接沖出了大氣層,在太空飛行的部分,更是需要雄厚的航天技術來支撐。
1956年4月,周恩來主持召開中央軍委會議,根據錢學森的建議,決定組建一家導彈航空科學研究方面的領導機構——航空工業委員會,由時任中央軍委副主席的聶榮臻擔任主任,黃克誠、趙爾陸擔任副主任,委員有王士光、王諍、安東、劉亞樓、李強、錢志道和錢學森等7人。在此基礎上,5月10日,聶榮臻向國務院和中央軍委報送了《關于建立我國導彈研究工作的初步意見》,建議成立專門的導彈研究院立即開展導彈技術的研究和技術干部的選調培養工作。5月26日,周恩來再次主持中央軍委會議,確定由航空工業委員會負責組建導彈管理局(國防部五局)和導彈研究院(國防部五院),開始籌備導彈的研制發展規劃。鑒于當時薄弱的經濟和技術現狀,周恩來對聶榮臻說:發展導彈不能等一切條件都具備了才開始進行,而應當采取集中力量、突破一點的方針,逐步開展起來。
1956年,中國人民解放軍全面實行軍銜制。金秋的一天,北京西郊的解放軍466醫院,一批解放軍將帥們穿著嶄新筆挺的55式軍服走進簡陋的職工食堂,參加一個后來被寫入共和國航天史冊的莊嚴儀式。中華人民共和國代國歌《義勇軍進行曲》奏過之后,聶榮臻元帥對著臺下的200多人,代表國務院和中央軍委宣布了一個振奮人心的消息,“經過中央軍委批準,國防部第五研究院今天正式成立了”。說到這兒,他轉過頭來看了看坐在身邊的錢學森,指著他說:“這位就是大名鼎鼎的科學家錢學森先生,他現在是國防部五局的副局長,從今天開始,由他兼任第五研究院的院長,領導大家從事火箭和導彈的研究工作?!比缋椎恼坡曋?,錢學森站起身,微笑著向大家深深地鞠了一躬。聶榮臻接著說:“在座的各位,都是中國火箭事業的奠基人,現在人手雖少,但只要大家團結一心,艱苦奮斗,中國的火箭、導彈事業,一定會有美好的前景?!甭櫂s臻還明確了五院的建院原則:“以自力更生為主,力爭外援和利用資本主義國家已有的科學成果?!边@一原則得到毛澤東、周恩來的認可,后來,逐漸成為我國國防科技事業,乃至整個科技事業的基本建設方針。
這一天是1956年10月8日,中國火箭、導彈事業正式啟動奠基?;鸺?、導彈既是國家防衛重器,也是發展航天事業的首要工具,所以,這一天也被作為了中國航天事業創建的紀念日。
代號“581”
1957年12月24日,一輛從莫斯科出發的專列抵達了中國北京。車上的102名蘇聯火箭技術人員給中國的專家們帶來了一份厚禮——兩枚P-1近程地地導彈。這兩枚導彈運抵五院駐地后,五院領導立即組織全院人員參觀這枚導彈,并請專家進行講解。通過對實物的學習,大家對導彈和發動機有了初步的感性認識。在此基礎上,科技人員兵分兩路,一部分人員由任新民領導,進行發動機的測繪;另一部分人員則由梁守槃領導,進行發動機試驗設備的初步設計??
正當中國的航天事業在一窮二白中邁出第一步時,美蘇兩國已經分別開始了各自宏大的航天計劃,他們把航天領域的較量看作是國家實力的角逐,都渴望憑借舉世矚目的成就從氣勢上壓倒對方。僅1951年和1952年,蘇聯就發射了6枚生物探空火箭。到1956年,蘇聯已累計發射了22枚火箭,上天進行試驗的狗也達到20只。美國也毫不示弱,在1955年3月10日向全世界宣布了他們的“先鋒計劃”,準備短期內連續發射多顆衛星上天。就在美國為他們的這一計劃沾沾自喜時,蘇聯卻捷足先登,于1957年10月4日,率先發射了人類的第一顆人造地球衛星,成為世界上第一個掌握了衛星發射技術的國家。
1957年11月2日,毛澤東應邀參加紀念十月革命40周年的活動,率領中國代表團出訪蘇聯,錢學森也在代表團的行列中。毛澤東抵達莫斯科的第二天,蘇聯又發射了第二顆人造地球衛星。
蘇聯的人造衛星搶先于美國發射升空,這無疑對同為社會主義陣營的新中國是一個巨大的鼓舞,也促使毛澤東意識到航天事業在國家發展中的戰略意義,只有擁有足夠的和平盾牌,才有對戰爭說“不”的資格。他在隨后舉行的社會主義國家共產黨和工人黨代表大會的開幕式上,用亢奮的語氣對蘇聯領導人斯大林說:“希望你們在不長的時間里,再拋一個更大的東西上去,把資本主義世界遠遠拋在后邊。那樣,我們社會主義國家的日子就更加好過了,全人類就‘免于恐怖了?!?/p>
毛澤東講這番話時,坐在臺下的錢學森心里默默地回想了一遍百天之內世界上發生的事情——蘇聯發射世界第一顆洲際導彈,美國的人造衛星也正在不甘落后地進行著??錢學森意識到,一場世界范圍的航天競賽已經拉開帷幕。在這風云變幻的世界中,要想建立一套可靠的國家安全體系,導彈和衛星是必不可少的。特別是未來戰爭中,衛星將成為獲取重要情報的工具,一旦戰爭爆發,對沒有這項技術的中國來說,后果不堪設想。
想到這兒,錢學森坐不住了,散會后立即向毛澤東請假,要求提前回國。毛澤東從錢學森的目光中,看出了這位科學家“只爭朝夕”的決心,便批準了他的請求。
錢學森一回到北京,就接連召集了幾次記者會,熱情地向記者們介紹衛星、火箭的知識,講研制導彈、發射衛星的意義。在中國科學院、自然科學學會和科普協會聯合主辦的慶祝蘇聯十月社會主義革命40周年的大會上,錢學森又專門作了一場《噴氣技術與人造衛星》的專題報告。他開闊的視野、前瞻的眼光、豐富的知識和富有激情的表達,瞬間便激發了科技工作者心中的強國心愿和飛天夢想。錢學森精心安排的這一系列活動,不僅對科技界是一次摩拳擦掌的鼓動,也在全社會喚起了一陣強勁“衛星熱”,各界人士紛紛致信錢學森,建議盡快實施中國的太空計劃。
1958年1月31日,美國的“探險者一號”衛星發射成功,世界上的第二個擁有衛星發射技術的國家誕生了。這個消息極大地震動了毛澤東。面對新的國際形勢和高技術發展的迅猛勢頭,他下決心要鼓足干勁、追趕世界了。
1958年5月17日,黨的八大二次會議上,在討論中央工作報告時,身為八屆中央候補委員、中國科學院黨組書記的張勁夫,向毛澤東、周恩來等中央領導正式反映了科學家們的建議,他說:“蘇聯老大哥的衛星已經上天了,資本主義的美國也發射了衛星,我們中國既是火箭的故鄉,又是社會主義國家,無論如何也應該搞出自己的人造衛星?!?/p>
張勁夫之所以在這個時候發言,是因為不久前,錢學森和竺可楨、趙九章等科學家聯名正式向中央建議開展人造衛星的研制工作。張勁夫的話喚起了大家的共鳴,會場頓時熱鬧了起來,代表們議論紛紛??
毛澤東默默地聽著大家的發言,不動聲色地大口吸煙,等大家說完,他猛吸幾口煙后,站起身來說:“蘇聯去年把衛星拋上了天,美國幾個月前,也把衛星拋上了天。那么,我們中國怎么辦?”說到這兒,毛澤東把話停了下來,環視了會場一周后,大手一揮,“我們——也要搞人造衛星!”
毛澤東的這番話道出了代表們的心聲,也等于同意了科學家們的建議。會場頓時掌聲雷動,毛澤東微笑著看著大家,等掌聲平息后,又接著說:“我們要拋就拋個大的,要干就干一兩萬公斤的,不干美國雞蛋大的。”毛澤東所說的“雞蛋大的”東西,是指美國在1958年1月31日發射的“探險者一號”人造衛星,這顆衛星的重量只有8.2公斤。毛澤東用幽默的語言表明了自己的態度,新中國不僅要讓衛星上天,而且還是一顆重型衛星。
八大二次會議結束半個月后,主管國家科技工作的國務院副總理聶榮臻元帥按照毛澤東的要求和周恩來的指示,組織張勁夫、錢學森等領導和專家召開會議,專門討論研制衛星的實施方案。這次會議上,成立了中國的第一個星際航行委員會,由錢學森、裴麗生、趙九章等科學家負責組織與規劃工作。
這次會議后,中國科學院和國防部五院將人造衛星的研制列為1958年的首要任務,重點研制高能推進劑運載火箭和重型衛星,計劃在1959年新中國成立10周年之際,將第一顆人造衛星送上天,這個設想被稱為“581工程”。同時組成了以錢學森為組長,趙九章、衛一清為副組長的“581”領導小組,具體組織實施人造衛星、運載火箭、衛星探測儀器設計以及空間物理的研究工作。
這項工程之所以被稱為“581”還有一個原因。1958年1月,錢學森和幾位與他齊名的科學家從國際形勢出發,在向中央的聯名建議中,描繪了一個大膽而浪漫的設想——入地、下海、上天。入地,說的是探測地球深部資源的核心技術;下海,指的是研制建造海軍潛艇;上天,就是發展人造衛星和載人航天。這份報告第一次公開表達了中國開展載人航天的意向。這幾位科學家除了錢學森之外,還有郭永懷、貝時璋??
8公里,飛向太空的第一步
研制導彈,得有一個試驗的地方。結合蘇聯專家的意見,靶場勘察小組把靶場的場址選在了內蒙古阿拉善盟額濟納旗地區。1958年3月,正在朝鮮戰場上的志愿軍第20兵團,接到了回國組建靶場機構的命令,并組成以工程兵司令員陳士榘上將為領導的,以志愿軍第20兵團領導機關為基礎的特種工程指揮部,調集工程兵、鐵道兵等數萬人的施工部隊開赴內蒙古額濟納地區,興建我國第一個導彈、衛星試驗靶場。
數以十萬計的工程兵、鐵道兵、通信兵、特種工程部隊、汽車運輸部隊、建筑工人和科研院所的精英,從全國各地秘密進入西北大漠,驚醒了沉睡千年的戈壁灘,開始了建設導彈、原子彈研制試驗基地的浩大工程。鄧稼先、朱光亞、彭桓武、任新民、王淦昌、程開甲、于敏??一大批科學家消失在了大漠深處。
這一年,美國人已經進行了66次核試驗和成百上千次導彈試驗,而中國的科技人員們還沒有見過火箭是什么樣。主持組建導彈試驗基地的孫繼先將軍拍著桌子說:“沒見過又怎么樣,我們就是不信這個邪。他們能造導彈,咱們就搞不出來?搞!”一個月后,戰略導彈訓練大隊宣告成立,并從全軍及科研院所、地方院校選調了上萬名干部和科技人員,投入到運載火箭的研制行列。
按照毛澤東“我們要拋就要拋大的”指示,錢學森等科學家們提出了衛星研制的計劃方案:第一步,發射探空火箭;第二步,發射小衛星;第三步,發射大衛星。任務的分工是:運載火箭以國防部五院為主,探空火箭和衛星及其觀測工作以科學院為主。
科學家們從有限的公開發表的資料的字里行間,努力尋找有關空間科學技術的線索。中國科學院選擇研制探空火箭作為叩開太空之門的前奏,成立了上海機電設計院,負責衛星總體設計和研制。
1958年8月20日,聶榮臻簽發了由錢學森主持起草的《關于12年科學規劃執行情況的檢查報告》。這份報告第一次明確了發射衛星對于推動尖端科技的意義:發射人造衛星,將使尖端科學技術加速前進,開辟科學研究工作的新領域,為導彈技術動員后備力量。人造衛星上天,是洲際彈道導彈成功的公開標志,是國家科學技術水平的集中表現,是科學技術研究工作向高層空間發展的不可缺少的工具??
8月28日,毛澤東在中南海的書房中,專程請周恩來、聶榮臻、宋任窮、錢三強、錢學森等人討論衛星研制方案。
“兩彈一星”的研制初期,蘇聯在技術和專家方面給予了中國一定的支持和幫助。但1958年后期開始,中蘇關系開始日漸惡化。按照1957年中蘇兩國簽訂的《關于在特種技術方面給予中國援助的議定書》,蘇聯應為中國提供火箭和導彈模型以及技術說明書,并支援一部分火箭燃料。但在具體實施過程中,蘇聯卻沒有完全履行這個承諾。這個問題一直困擾著錢學森。錢學森匯報說,我們的火箭導彈有理論基礎,如果按照此前與蘇聯簽訂的協議,蘇聯盡早提供模型,三五年之內就有大的技術突破。而最關鍵的火箭燃料問題,蘇聯答應給,卻遲遲沒有運來,迫使研制工作停步不前。

聽到這里,毛澤東的眉頭漸漸鎖緊了。錢學森發現后,把話停了下來,扭頭看了看周恩來。周恩來點點頭示意他說下去。錢學森又開始繼續自己的話題,但顯然調整了發言的邏輯,“雖然條件有限,但好在全國上下都動起來了。我們準備先集中力量搞出圖紙和模型,在不依靠外援的基礎上拿出自己的東西??”
這時,錢學森發現,毛澤東的臉上漸漸有了笑容,“學森同志,你談得好啊。我們過去的三大戰役取得勝利,就是運用了‘集中優勢兵力,各個殲滅敵人的戰略思想。我們今天搞建設,發展科技,還是要有大兵團協作的精神,這個思想不能丟,中國人要走自己的路就得這么干!”聽了毛澤東的話,錢學森心里有了數,這位共和國領袖的態度十分鮮明,要立足本國、自力更生。
會后不久,中共中央決定成立國防部第五部,負責領導特種部隊的組建工作。與之一并成立的,還有以聶榮臻元帥為主任、陳賡大將為副主任的國防科學技術委員會,統一領導國防科學技術工作。
1958年10月,中國導彈綜合試驗靶場正式組建。8個月后,在距離額濟納旗一千多公里的大漠里,中國核試驗基地宣告成立。
1959年1月,中南海。新年剛過,中共中央書記處就召開會議,聽取“大躍進”運動的匯報。在“極左”思想的影響下,各條戰線的負責人都在摩拳擦掌、慷慨陳詞,競相匯報“放衛星”的“戰果”。隨著匯報的進行,主持會議的中央書記處總書記鄧小平雖然不動聲色地聽著,但卻停止了記錄,面前的煙灰缸漸漸堆滿了煙蒂。當聽到中國科學院黨組書記張勁夫說,爭取今年之內就讓人造衛星上天時,鄧小平毫不客氣地打斷了他們的話。鄧小平皺著眉頭說:“今年放衛星不現實,我們的國力做不到??臻g技術系統、復雜,不經歷從小到大、循序漸進的過程是不可能的,我認為,還是從基礎做起的好。”按照鄧小平的想法,在當時還沒有運載工具的情況下,中國的衛星計劃應先從探空火箭開始。
周恩來和聶榮臻非常贊同鄧小平的意見,他們在中國科學院提交的報告上鄭重批示:搞探空火箭,是我們研究人造衛星的第一步任務。今后要在這方面下足功夫,為以后發射衛星打好基礎。中國科學院迅速調整了計劃,暫時停止大型運載火箭和人造衛星的研制,把精力集中到探空火箭上來,循序漸進地發展航天技術。
1959年1月6日,上海機電設計院全體人員接到通知,立即趕到上海市科學會堂,聆聽中央領導的指示。幾千人冒著嚴寒走進會場時,發現主席臺上已經坐好了兩個人。其中,一個是中國科學院的黨組書記張勁夫,大家已經很熟悉了,而他身邊的那位領導同志,頭發略顯稀疏,矍鑠的眼神似曾相識,但卻想不起來在哪里見過。大家正在詫異中,張勁夫開口說話了,“同志們,我和錢學森同志今天專門趕來和大家見面??”
聽到“錢學森”這個名字,張勁夫后來的話誰也沒有聽到,就被雷鳴般的掌聲淹沒了。錢學森微笑著向大家點了點頭。緊接著,張勁夫傳達了鄧小平關于“現在放衛星與國力不相稱,要調整空間技術研究任務”的指示,要求大家從“放衛星”的狂熱中冷靜下來,從基礎開始,苦戰三年,按照邊戰、邊練、邊建的方針,扎扎實實地突破關鍵技術,逐步實現衛星上天的任務。
張勁夫傳達完鄧小平的指示后,大家把目光集中在了身兼國防部五院院長和“581”組長的錢學森身上,期待這位仰慕已久的大科學家能說些什么。但錢學森什么都沒有講,只是用慣常的微笑看著大家。
半年過去了,1959年7月10日清晨,上海機電設計院黨委書記艾丁剛剛來到辦公室,秘書就送來了一份機要信件。從信封上熟悉的字體上,艾丁便知道這是一封至關重要的信件。他戴上老花鏡,小心翼翼地拆開信封——
我建議,把上海機電設計院改組為一個設計和試驗小型火箭的單位。其中,火箭發動機的推力在3噸以下,使用一般推進劑,不搞復雜的控制系統。調整后的設計院,首先開展小型探空火箭的研制……
信是錢學森親筆所書。錢學森根據中央關于“運載火箭由國防部五院一家搞”的統一部署,對設計院的發展方向提出明確建議。
根據錢學森的建議,艾丁立即組織專家用了一個多月的時間,對小型探空火箭的設計和試驗工作開始研究論證,對此前承擔的任務進行了調整重組。8月4日,上海機電設計院向國家科委和中國科學院呈報了《關于加強上海機電設計院發展探空火箭技術的計劃任務書》,提出在1960年試驗一兩種難度較小的探空火箭的目標。
此后,上海機電設計院在王希季等科技人員的密切配合和艱苦努力下,研制探空火箭取得了重大進展。
王希季是著名的衛星與返回技術專家,他1921年出生于云南昆明。1947年,考入美國弗吉尼亞理工學院,攻讀動力和燃料專業。1949年,獲得美國弗吉尼亞理工學院碩士學位。新中國成立后,王希季主動要求回到祖國,在大連工學院、上海交通大學、上??萍即髮W擔任副教授、教授,從事航天型號的研制和空間技術的開發,是中國早期火箭技術研究的組織者之一,他曾主持了中國第一枚液體推進劑探空火箭、第一枚氣象火箭、第一枚生物火箭和第一枚取樣火箭的研制工作。我國的18種探空火箭中,有12種是由他擔任型號負責人研制出來的。王希季創造性地把探空火箭和導彈技術結合起來,提出了中國第一枚衛星運載火箭的技術方案,并主持了長征一號火箭的研制工作。
1958年11月,當王希季被調往上海機電研究院擔任技術負責人主管運載火箭研究工作時,身為上海交通大學工程力學系副主任的他只有37歲。那時,他既不具備火箭方面的專業知識,也未掌握相關的技術資料,領導的技術人員平均年齡只有21歲,根本就沒見過火箭的“廬山真面目”。沒有前人的經驗可循,也沒有現實的把握可言,只是靠著激情和朝氣,王希季和副院長楊南生帶領大家邊學邊干,廢寢忘食地開始了大膽的嘗試。
為了搞出中國的運載火箭,研制工作進行得非常艱苦,王希季他們土法上馬,沒有電子計算機就用電動計算機和手搖計算機,甚至干脆靠打算盤來進行計算。為計算出完整的飛行彈道,他們分成三個人一組,兩人負責計算,一人負責校對,幾個小組輪班倒,夜以繼日地干,沒過多久,光是演算紙堆起來就比桌子還要高。
然而,科學規律卻不是光有熱情和辛苦就能夠改變和替代的。迅速趕上世界先進水平的強烈愿望,使他們忽略了國家的工業基礎和技術實力,他們設計的型號T-3、T-4的第一、二級火箭,由于技術指標過高不得不放棄。T-5型火箭雖然完成了設計、制作和總裝,但最終也未能上天,成了展覽館中的陳列品。
面對一再受挫的嚴酷現實,王希季漸漸地冷靜下來,他認識到,承擔這樣一項前所未有的國家工程,目標與技術途徑必須合乎國情和現實基礎,否則只能欲速則不達。在國家經費投入有限、技術實踐經驗幾乎為零的情況下,究竟選擇怎樣的技術途徑才最能接近目標?經過反復思考,王希季心里漸漸有了數,他向上級領導建議,以技術難度較小的無控制探空火箭為突破口,循序漸進地創造條件,等條件具備后,再在適當的時候開始運載火箭的研制。
王希季的想法得到了錢學森的贊同,建議被上級采納以后,王希季從急于求成的心理中走了出來,改用穩扎穩打的戰術,開始了型號為T-7的無控制探空火箭的研制。為了確保研發順利,他先從模型火箭T-7M入手。王希季提醒自己,要密切結合我國的實際,清楚了解此項技術和產品所處的社會環境和工程環境,在準確定位的基礎上選擇適當的技術途徑。按照這樣的定位,三個月后,王希季便拿出了液體推進劑探空火箭T-7M的設計方案:飛行高度為8~10公里,有效載荷19公斤。方案確定后,他僅用了三個月時間就完成了第一枚主火箭的總裝工作。
1960年2月19日,黃浦江畔的老城上海還沉浸在過年熱鬧的氣氛中,距離南匯縣老港鎮大約2公里的東進村的荒涼海灘上,卻是一派緊張忙碌的景象。在這個由上海市氣象局選定的天氣晴朗的日子,我國第一枚液體推進劑探空火箭T-7M靜靜地豎立在20米高的發射架上。
這次期盼已久的飛翔背后,是難以想象的簡陋的發射設施,發電機、起重卷揚機、望遠鏡都是臨時借來的。沒有電子對話設備,指揮員下達口令全憑扯著嗓子喊和揮舞信號旗;沒有加注推進劑的設備,為火箭加壓用的是給自行車打氣的氣筒;沒有專業的遙測設備,數據接收是利用手動天線來跟蹤火箭飛行??
時針漸漸地指向16時47分,“點火!”隨著指揮員一聲令下,現場的人員屏住了呼吸。一陣轟鳴過后,地面濃煙四起,火箭直沖云天。試驗成功了,王希季喜極而泣。
T-7M火箭是后繼實用型探空火箭的縮比試驗型號,飛行高度雖然只有8公里,但卻驗證了火箭設計、生產工藝和試驗技術的正確性,邁出中國探空火箭技術具有工程實踐意義的重要一步。
兩個月后的一個春日,上海降下瓢潑大雨,江灣機場內,王希季早早地在雨中等候著幾位尊貴來賓的到來。午后時分,聶榮臻出現在機場,他此行的目的是觀看T-7M火箭發動機的地面熱試車。與他一同到來的,還有張勁夫、錢學森和中國科學院院長郭沫若。在他們到來之前,T-7M發動機的首次熱試車已于4月2日獲得成功,這天要進行的是第四次熱試車。
熱試車進行得非常順利,一遍就獲得成功。張勁夫指著簡陋的試車臺對聶榮臻說:“如果不是親眼所見,真想象不出我們的火箭是在這個地方、這樣的條件下搞出來的。”聶榮臻欣慰地點著頭,他親切地詢問在場的每個人的年齡、來自哪個學校,當得知火箭發動機的設計方案是年僅37歲的王希季帶著一群20多歲的年輕人,在沒有蘇聯專家、沒有參考資料,完全靠著幾把算盤用了不到100天時間設計出來的時候,他被深深地感動了,緊緊地握住大家的手,不停地贊揚他們自力更生、艱苦奮斗、敢想敢干的精神。
此情此景,讓錢學森回想起自己在加州理工學院參加火箭小組的情景,不禁感慨地對郭沫若說:“中國人不比美國人差,我們在美國初期干的時候,也和這差不多,中國人不必自卑。”郭沫若聽后說:“要讓國外的專家看了,會認為這是個奇跡的?!?/p>
聽到這樣的評價,王希季并沒有表現出絲毫的興奮,他對這個結果似乎有些不滿意,低聲說:“可惜飛得低了點,才8公里。”聶榮臻見狀笑著拍了拍王希季的肩膀,鼓勵他說:“別小看這8公里,這可是我們邁向太空的第一步呢?!?/p>
一個月后,T-7M探空火箭的模型被陳列在了上海新技術展覽會會場中央最顯眼的位置。這次,站在它面前的是共和國的最高領導人毛澤東。毛澤東圍著火箭模型摸了又摸,看了又看,不時用手指在外殼上敲打幾下。從眼神中,人們看出毛澤東似乎對飛行8公里的高度有些遺憾。不過,轉過身來,他臉上卻有了笑容,“8公里,也很了不起啊。不要怕土,土八路也可以打敗洋鬼子嘛。我們就要這樣搞,8公里、20公里、200公里地搞下去,搞他個天翻地覆,直到把衛星送上天?!?/p>
聶帥說:“我們有自己的導彈了”
毛澤東的話大大鼓舞了航天科技工作者的信心和勇氣,他們準備一鼓作氣,向太空進軍。
但正在這時,7月16日,蘇聯突然照會中國政府,要將援華的專家和顧問全部召回,而且不等中國答復,就在10天后通知所有專家都要在7、8月份離境。蘇聯政府還同時撕毀兩國簽訂的《中蘇國防新技術協定》,中止了343項專家合同和257項科研合同,斷絕了火箭燃料的供應。燃料就像是炸彈中的炸藥一樣,是導彈的食糧。沒有燃料,導彈就是一個無用的空殼。當時中國還沒有掌握火箭推進劑的生產技術,失去了援助,研制工作幾乎等于前功盡棄。剛剛起步的中國航天事業,還能否繼續前進?年輕的共和國面臨著一次新的考驗。
消息傳到北戴河。正在這里辦公的毛澤東對前來匯報的國務院副總理李富春說:“赫魯曉夫不給我們尖端技術,極好。否則,這筆賬以后是很難還的!”他不僅沒有任何的沮喪,相反還強調,“蘇聯人走了,但我們的尖端技術不能放松,更不能下馬?!?/p>
1960年,中華大地遭受了前所未有的重大自然災害,人民飽受饑餓的困苦。國防科技研制工作的腳步也放慢了。就在這時,我國登山健兒將五星紅旗插上珠穆朗瑪峰,給在困難中苦斗的中國人民帶來極大振奮。周恩來總理不失時機地對科學家們說:我們在尖端技術上,也要像攀登珠穆朗瑪峰那樣,迎難而上,不斷前進。
1960年7月和1961年8月,聶榮臻兩次向黨中央和毛澤東建議,力主在獨立自主、自力更生的基礎上,堅持科研攻關,繼續研制導彈、原子彈。中共中央和毛澤東主席接受了聶榮臻的建議。
由于中國的導彈研制一開始就以自力更生為主要方針,因此,蘇聯技術援助的中止并未造成根本性的影響。相反,蘇聯撤走專家的現實,迫使中國更快地在獨立自主、自力更生的道路上進入科研攻關的新階段。
在周恩來和聶榮臻的親自指揮下,航天戰線開始了新型號中程導彈的研制工作。周恩來鼓勵科技工作者說:“蘇聯采取掐脖子的辦法,想把我們的火箭事業扼殺在搖籃里,那是辦不到的,中華民族是有骨氣的民族,也是有智慧的民族,沒有什么力量能壓服我們,也沒有什么事情能難倒我們,只要大家擰成一股繩,就一定能把火箭送上天。”
聶榮臻元帥多次親臨國防部五院和酒泉發射基地,和錢學森一起與科研人員同吃同住,從基礎研究開始,一道攻關。研制工作再次步入快車道,不久后,中國自主研制生產的火箭推進劑就運抵發射基地。1960年9月10日,在蘇聯專家撤走后的第20天,我國第一次在自己的國土上,用國產燃料成功發射了一枚P-2彈道導彈,寫下了中國導彈發展史上的第一頁。1960年11月5日,中國自行制造的第一枚近程地地導彈東風一號發射成功,導彈飛行了550公里后,彈頭準確命中目標區,導彈技術邁出了突破性的一步。親自主持試驗的聶榮臻元帥高興地宣布:“從此,我們有自己的導彈了。”
東風一號試驗成功的喜訊傳到上海,極大地鼓舞了正在進行探空火箭研制的技術人員。
1960年,探空火箭的發射工作移師到了安徽省廣德縣誓節鎮的一處荒無人煙的山坳里,代號“603”的探空火箭試驗基地正式建成。這年6月底,第一枚T-7探空火箭加工完成,運抵剛剛交付使用的發射場。7月1日火箭進行試射。然而,點火后發動機的管路突然發生爆裂,發射失敗了。
12月,經過近半年時間改進的T-7火箭再次進行試驗。為了鼓勵科研人員,錢學森親自來到603發射場,指揮火箭發射任務。12月28日清晨,場區的氣象條件符合發射要求,發射進入了預定程序。但當火箭完成推進劑加注后,天氣突變,風雨交加,發射只得暫停。接下來的時間里,氣象人員不斷測量風速,時間一分一秒地過去了,風速雖然不斷變小,但仍大于6米/秒的允許風速。終于風速減小到了4米/秒,現場指揮決定繼續發射。可就在要下達點火口令時,風速又突然變大,考慮到錢學森已在風雨中等待了很長時間,現場指揮決定闖一次試試。結果,點火后,火箭雖然升空了,但卻過早轉向,沒有達到預定高度。
錢學森在離開現場前,對火箭飛行中可以目視的一段現象做了分析。他認為,失敗是由于切變風引起火箭飛行失穩造成的。
根據錢學森的判斷,科研人員想出了一個辦法,在T-7火箭的尾部串聯一枚固體助推器,這樣火箭飛出發射架時速度就會提高,風的影響就相對變小,發射的高度就會增加。按照這個辦法,火箭串聯了助推器后,又進行了4次試驗都獲得成功,而且飛行高度也從8公里提高到了60公里。
T-7是我國第一代氣象火箭中的率先型號,也是我國第一枚真正意義上的探空火箭。這枚火箭由固體燃料助推器和液體燃料主火箭串聯而成,主火箭采取自燃推進劑,起飛重量1138公斤,可以探測40~60公里以下的大氣溫度、氣壓、風向和風速,它的研制成功對中國航天事業來說,是一次來之不易的突破,由此揭開了我國火箭探空活動的序幕。
首批太空乘客“小豹”和“珊珊”
1962年,為了滿足中國科學院對氣象火箭的新要求,專家們對T-7火箭進行了改進,改進后的型號稱為T-7A氣象火箭。T-7A火箭全長10.32米,主火箭直徑0.45米,助推器直徑0.46米,起飛重量1145公斤,能將40公斤的箭頭送至115公里的高度。
探空火箭研制初期的試驗重點是加速度,后來隨著軌道的升高和飛行時間的延長,開始對真空失重效應作了較多的試驗。一般說,在距離地球 15.3公里的高度,動物肺泡的氣體壓強同外界大氣壓強相等,如果突然置于該高度,可能引起爆發性缺氧,最先受傷害的是大腦,接著是心臟眼睛等部位。在距地球19.3 公里的高度,暴露在外的動物體液便轉化為氣體而形成氣泡。如果時間過長,受損傷部位的功能將難以恢復。由此可見,無論是動物還是人,暴露在宇宙真空環境中都是不能生存的。
為此,美蘇兩國在載人飛行前,都進行過大量的動物試驗。1946年,美國第一次發射生物火箭,對植物種子、細菌和果蠅等生物進行真空效應試驗。實踐證明,經過粒子輻射的果蠅,生殖細胞內的大量染色體斷裂,有的生物體出現染色體畸變、顯性和退行性突變等。1948年,美國將一只猴子送到62公里的高空,因降落傘失靈致使任務失敗,后來進入太空的實驗鼠和實驗猴都成功返回。蘇聯從1949年到1959年的十年間,共將44只實驗狗和一只實驗兔送入太空,實驗結果和回收成功率都高于美國。1961年1月和11月,美國分別將兩只黑猩猩放在“水星號”飛船上,它們均成功返回后,才把兩名宇航員送上太空。
T-7A氣象火箭的成功,為等待已久的我國空間生物試驗提供了條件。為了試驗的順利進行,研制人員對T-7氣象火箭再次進行了改進,改進后的火箭型號為T-7A(S1)生物試驗火箭。T-7A(S1)的箭頭由密封生物艙、遙測艙和回收艙組成,內部裝有生命保障系統、攝像系統和磁記錄設備,為生物在太空的生存創造必要的條件,并記錄它們的姿態變化和生理參數。中國科學院還專門組建了一家生物物理研究所,承擔航天飛行環境對人和生物的影響及其防護方法的研究工作。當時,這還是一門新興學科,人們在這方面的知識幾乎是一片空白。

1964年7月19日,中國第一枚生物火箭T-7A(S1)在廣德發射成功,把8只大白鼠送上80公里的高空。當時,中國還沒有掌握衛星回收技術,火箭到達80公里的高空后,回收艙彈出,降落傘打開,回收艙降落在地面。1965年6月1日和6月5日,在廣德又進行了兩次相同的試驗,火箭飛行高度達60~70公里。研究人員在每枚火箭的箭頭里都裝載了4只大白鼠和4只小白鼠,還有12支分別裝有果蠅、須酶等樣品的生物試管。這兩次試驗的主要目的是,通過測量大白鼠在飛行過程中的心電變化曲線,進行血液理化分析;連續拍攝飛行中大白鼠由超重狀態到失重狀態的姿態變化;通過解剖,觀察飛行環境和高空環境對白鼠組織器官的影響。同時,對回收后的白鼠和果蠅進行繁殖,觀察飛行環境和高空環境對遺傳的影響,此外,試驗與考核密封生物艙、生物生命保障系統、攝影系統和心電遙測數據獲取系統及安全返回救生裝置等工程設計的合理性和可靠性。
在小型動物成功“飛天”之后,大型動物飛行試驗即將開始。1966年7月,廣德縣的發射場又迎來了一枚新的生物火箭T-7A(S2),這次乘客的身材要比白鼠大好多倍,第一個擔此重任的動物是狗。
上天的小狗,要經過嚴格的“選拔”,除了身體健康、反應靈敏、性格溫和、善解人意之外,對體重也有嚴格的要求,太胖不行,太瘦也不行,最好在6公斤左右。按照這個標準,工作人員精心挑選了30多只符合條件的小狗,最終遴選出一只小公狗“小豹”和一只小母狗“珊珊”。
火箭發射之后,要經歷“主動段、失重段、返回段”三個不同的階段,小狗在不同階段的心率、血壓、體溫、心電和呼吸等生理指標,對于未來的載人飛行有著重要的參考價值。因此,“小豹”和“珊珊”在成為中國的首批“太空乘客”之前,還得接受震動器、離心機等各種各樣的模擬訓練。這些訓練項目也是航天員上天前需要進行的。
7月15日,“小豹”被選中第一個上天,成為我國生物試驗火箭的首位大型動物乘客?;鸺l射后,“小豹”被送上了離地面近百公里的高空,正在空中的空軍直升機和地面的民兵戰士密切注視著天空。當吊著生物艙的降落傘出現在眾人的視野中,地面頓時歡騰起來。搜救人員迅速趕到著陸點,打開生物艙,小心翼翼地把“小豹”抱了出來?!靶”蹦抗饩季嫉刈谕斜P上,受到了英雄般的熱烈歡迎。
7月28日,“小豹”歸來十幾天后,“珊珊”成為第二個生物試驗火箭的大型動物乘客,箭頭生物艙完整無損地回收,“珊珊”同樣安然回到了地面,出艙之后,它把頭依偎在科技人員的身上,歡快地搖動著尾巴。
這兩次生物火箭試驗開創了我國宇宙生物試驗的先河,為航天醫學積累了寶貴的經驗。在這兩次飛行試驗中,火箭上安裝的設備準確地記錄下了小狗的心電、血壓、呼吸和體溫等生理參數,還用條件反射試驗裝置觀察了小狗的高級神經活動?!靶”焙汀吧荷骸币惨慌e成名,被送往北京,在著名生物學家貝時璋的陪同下,受到中國科學院院長郭沫若和黨組書記張勁夫的“接見”。
在成功把大白鼠和小狗送上天之后,當時的科技人員準備一鼓作氣,把與人生物體征更加相近的猴子送上天。但就在錢學森滿懷希望地籌劃此事的時候,“文化大革命”爆發,在安徽廣德的科研人員被緊急召回北京參加“文革”,被迫陷入政治漩渦當中,送猴子上天的計劃被迫中斷了。
但值得欣慰的是,在那個特殊的年代,中國的導彈試驗和核武器試驗取得了突飛猛進的突破。1964年6月,我國自行研制的第一枚東風二號導彈試驗成功;10月16日,第一顆原子彈爆炸成功。1966年10月27日,大漠上空再次騰起了巨大的蘑菇云,東風二號甲導彈和核彈頭的“兩彈結合”試驗獲得成功,中國從此擁有了實用型導彈核武器。1967年6月17日,我國第一顆氫彈爆炸成功。從制成原子彈到制成氫彈并試驗成功,美國歷時7年零4個月,蘇聯歷時4年,中國只用了兩年零8個月。
中央專委的產生
在中國突破原子彈、氫彈技術的同時,隨著高科技的迅猛發展,世界大國激烈較量和競爭由陸地擴展到太空。
20世紀60年代,為了在太空競賽中拔得頭籌,蘇聯和美國分別從佛羅里達的海岸和丘拉塔姆的荒原發射了30多艘載人飛船,完成了60多人次的太空飛行。特別是,1961年4月12日,蘇聯發射了世界上第一艘載人飛船“東方一號”,航天員加加林成為人類第一個進入太空的人。國外航天界的消息傳來,大大刺激著中國航天人的神經,加快了他們追趕的步伐。但依照航天技術發展的規律,要實現將載人航天器送入太空的目標,首先要解決把人造衛星送上天的問題。
1961年6月,中國科學院在錢學森、趙九章、裴麗生等科學家的主持下,召開了歷史上的第一次“星際航行座談會”,專題探討包括載人航天在內的有關航天飛行的問題。1963年,中國科學院成立了星際航行委員會,對載人航天飛行正式開始理論研究。
1965年,為擬定人造衛星規劃方案建議書,星際航行委員會成立了4個專業組,其中就有一個由中國科學院生物物理所負責的生物組,這個組一成立,就在隨后召開的衛星系列研討會上提出了發展生物衛星以及載人飛船的設想。10月,國防科委主持召開了“空間技術論證會”,正式提出發展載人飛船的問題。鑒于中程導彈、各種探空火箭、固體火箭的研制和發射試驗都取得了較大的進展,獲得了必要的儲備,這次會議決定,在研制遠程導彈的同時,開始著手為發射人造衛星而研制運載火箭。
1966年1月,國防科委主持召開“宇宙醫學、宇宙生物學規劃會議”,這次會上,形成了《載人宇宙航天規劃醫學、生物學部分》草案,建議成立宇宙醫學和生物學專業組和航空宇宙醫學和宇宙生物學研究中心。3月,在錢學森的主持下,國防科委和中國科學院在高度戒備的北京京西賓館聯合召開了一次嚴格保密的會議,與會的42人是蔡翹、貝時璋、沈其震等航天和生物學方面的頂級專家。這次會議的情況沒有對外公開,內部稱之為“宇宙飛船規劃會議”,一直進行了20多天。會議結束時,中國載人航天以及研制宇宙飛船的發展規劃草案出臺了,按照這個規劃,將以科學實驗衛星作為開始和基礎,以測地衛星特別是返回式衛星為重點,在此基礎上研制載人飛船。
規劃草案送達周恩來的案頭。作為國務院總理的他,還兼任著一個不為人知的職務——“中央專門委員會”主任。
中央專門委員會簡稱“中央專委”,它的成立是國防科技事業的一個重要事件。那還是在1962年11月,中央政治局的一次會議上,在討論到第一顆原子彈的研制問題時,時任解放軍總參謀長、國防工業辦公室主任的羅瑞卿大將建議說:“為了加強對尖端事業的領導,我建議成立一個中央專門委員會來組織實施統一領導。”主持會議的中共中央副主席劉少奇當即表示支持,“這個建議很好,現在到了真抓實干的時候了。誰來挑這個頭呢?我看還是請總理來挑這個頭才行?!迸c會者聽后紛紛表示贊同。11月3日,毛澤東批準了這個建議,并親筆寫下了一句振奮人心的批示:“很好,照辦。要大力協同,做好這件工作?!?/p>
中央專委就這樣誕生了,當時的組成人員包括周恩來、賀龍、李富春、李先念、薄一波、陸定一、聶榮臻、羅瑞卿,以及國務院和中央軍委有關部門的負責人趙爾陸、張愛萍、王鶴壽、劉杰、孫志遠、段君毅、高揚等15人。
中央專委是在黨中央直接領導下,具有高度權威的行政權力機構。周恩來作為中央專委的主任,上到決策部署、下到每一次試驗任務都親自組織,一直工作到他生命的最后一刻。周恩來逝世之后,中央專委保留了下來,工作方式沒有變,權力職責也沒有變,專委主任這個職務也一直由后來歷任的國務院總理來擔任。
錢學森雖然不是中央專委的成員,但卻幾乎列席了每一次會議,后來他回憶說,“原子彈要爆炸、導彈要發射、衛星要上天,千軍萬馬的事,必須要齊心協力才行啊。那時中央專委決定的事情,要哪個單位辦就必須辦,沒什么二話,好多協作都是這樣完成的?!?/p>
“文革”開始后不久,為加強航天技術的研制力量,黨中央、國務院、中央軍委對國家的航天科研部門進行了調整。以前是由中國科學院牽頭,其他單位協作,但隨著研制的進行,這樣的模式已不能適應形勢,迫切需要一個專門的機構來組織實施。1967年6月27日,中央軍委批準了周恩來和聶榮臻的建議,由國防科委組建中國空間技術研究院,將分散在中國科學院、七機部和其他部門的空間技術研究機構集中起來,實行統一領導,以保證第一顆人造衛星順利上天。為避免沖擊,周恩來特意安排將空間技術研究院列入部隊編制,研制人員都穿上了軍裝。
我們的衛星叫“東方紅”
1964年,在全國各族人民的共同努力下,終于戰勝了三年自然災害,我國的經濟形勢開始好轉。這年10月,人造衛星倡導者之一的趙九章赴西北基地參加導彈發射試驗。東風二號彈道導彈的試驗成功,讓他信心倍增。他經過分析比較,得出一個結論,根據現有的運載火箭的條件,完全可以把人造衛星的研制提上日程了。12月27日,三屆全國人大會議在北京召開。毛澤東、周恩來等中央領導悉數到會。會議期間,趙九章特意致信周恩來,并提交了一份“開展衛星研制工作的建議”。幾天后,錢學森也給聶榮臻寫信,認為可以考慮放衛星的問題了。不久后,周恩來就批準了這一方案。
1965年5月,中央專委做出決定,由中國科學院負責衛星的工程總體設計和技術抓總工作。7月1日,中科院受國防科委的委托,向中央專委呈報了《關于發展我國人造衛星工作的規劃方案建議》,就發射人造衛星的主要目的、十年奮斗目標和發展步驟、第一顆人造衛星可供選擇的3個方案、衛星軌道選擇和地面觀測網的建立、重要建議和措施等問題作了詳細的論述。8月2日,中央專委召開會議,正式批準了這個規劃方案,衛星研制工作正式立項。這次會議重要的一項議題就是明確衛星研制的基本方向和路徑。這是一顆科學探測試驗衛星,任務是發展我國對地觀測、通信廣播、氣象等領域的經驗,擴展設計數據,發射時間定在1970年。會議還宣布在中國科學院設立一個代號“651”的衛星設計院,原來代號“581”的任務改稱為“651”任務。
這次會議提出的衛星總體技術方案通俗地概括為“上得去、抓得住、聽得到、看得見”。這十二個字看起來簡單,執行起來難度卻非常之大。
“抓得住”是指衛星發射后,不管氣象情況如何,都能對衛星進行跟蹤測量。當時,雖然光學觀測技術比較成熟,但由于光學觀測受到日照條件、天氣陰晴變化和衛星亮度等級的限制,不宜作為主要跟蹤手段,而無線電觀測可以在全天候下工作。因而,測量方式以無線電觀測為主,光學觀測為輔。當時可供選擇的無線電設備有單脈沖雷達、比相干涉儀、多普勒測速儀。用前兩種設備測軌方法比較成熟,但造價昂貴,對地面建站要求高;多普勒測速儀造價低廉,但對跟蹤精度和計算方法無把握。為了摸清情況,中國科學院專門組織專家進行了模擬計算,最終采用了測控專家陳芳允提出的跟蹤測軌方案。
“看得見”是指在地球上人們能用肉眼看見衛星。衛星的直徑只有1米,為了“看得見”,技術人員把衛星外形設計成由72面體組成的一個球體,為的是讓衛星在軌運行時能夠產生不斷閃爍的效果,這樣在地面比較容易觀測。
“聽得到”是說要能用一般的收音機收聽到衛星發送的聲音。蘇聯第一顆人造衛星的呼叫信號是嘀嘀嗒嗒的電報碼,遙測信號是間斷的。有專家建議,中國要超過蘇聯,就必須發射一個連續的信號,而且要有中國特色,建議播送《東方紅》樂曲。《東方紅》誕生于20世紀30年代的陜甘寧邊區,抒發了人民群眾擁護共產黨、翻身求解放,建立新中國的豪邁之情。隨著60年代大型音樂舞蹈史詩《東方紅》的誕生,這首歌隨之紅遍全國,成為紅色中國的象征。對于如何產生《東方紅》樂音,專家們提出過幾種方案,經過比較,決定采用可靠性高、工作壽命長、消耗功率小、樂音悅耳嘹亮的電子音樂,采用電子線路產生模擬鋁板琴聲奏出。
這次長達42天的會議過后,中央專委組建了651設計院和701工程處。前者負責衛星本體的設計研制和總體協調;后者負責地面跟蹤臺站的總體設計和籌建。衛星本體、各分系統、地面臺站選點等工作全面鋪開,另外,在全國各地安排落實了近200個預研和試制項目,大到分系統、小到元部件,衛星的研制工作全面開始。1967年12月,國防科委審定了總體方案和各分系統方案,正式命名中國第一顆人造衛星為“東方紅一號”。1968年1月,國家正式批準了研制任務書。

按照總體設計方案,“東方紅一號”將由七機部研制的長征一號運載火箭來發射。1965年10月,上海機電設計院從上海搬遷到北京,成為七機部第八設計院,開始長征一號的總體方案論證。王希季作為上海機電設計院的總工程師,承擔了研制的重任。王希季和大家有一個共識:發射衛星與發射導彈所需要的火箭加速器是一回事。鑒于當時彈道導彈已經研制成功,中央決定將現有的“東風”系列導彈改裝成衛星運載火箭。但是,經過論證,“東風”系列導彈并不能直接改裝成衛星運載火箭。于是,王希季又提出另外一個方案:以中程液體推進器導彈為第一級和第二級,再研制一個固體推進劑火箭作為第三級的運載火箭。簡單地說,就是把探空火箭技術和導彈技術相結合,來研制長征一號運載火箭。在楊南生等專家的配合下,王希季他們將地地導彈與探空火箭、液體推進劑導彈和固體推進劑火箭結合,用T-7探空火箭加上一級固體火箭,再在箭頭上安裝長征一號第三級火箭點火裝置,組成一枚技術試驗火箭,證明了固體火箭可以在320公里高度可靠點火。緊接著,王希季和楊南生聯手合作,最終完成了在400公里橢圓軌道70度傾角時運載能力達到300公斤的設計方案,并研制了玻璃鋼大噴管等一系列關鍵部件。
衛星設計方面,錢驥等專家也很快拿出了初步設計方案。按照原定的方案,衛星應當是一枚科學探測衛星,除了要播放《東方紅》之外,還要裝姿態控制系統和多項科學探測儀器。但在研制過程中,技術人員發現這些系統和儀器非常復雜,難以協調。于是,他們又提出了另一種簡便的方案,按照工程衛星來設計,只安裝《東方紅》的樂音裝備,不裝探測儀器。只要衛星上天,能播放音樂,就說明中國已掌握了火箭、衛星、測控、發射、地面環境等一整套衛星工程技術,任務就算成功。這樣,以后再上科學探測儀器就不難了。最初,這一方案很多老專家并不同意。無奈之下,錢學森親自上門做工作,向他們解釋,這不是廢除原方案,而是把原方案分為兩步,先用最短的時間實現衛星上天,再在此基礎上發射科學探測衛星。錢學森真誠的態度最終說服了大家。共識達成之后,在孫家棟的帶領下,科研人員對原方案做了大膽的簡化。
發送《東方紅》樂音,采用1臺發射機交替發送《東方紅》樂音。不過,要讓普通收音機直接收聽到衛星播發的《東方紅》樂音,需在衛星上安裝大功率發射機,但那將使衛星的重量超過1噸,這對于當時中國火箭的運載能力來說顯然是做不到的。“東方紅一號”最終選擇了一段40秒《東方紅》的樂曲,用可靠性高、工作壽命長、消耗功率小、樂音悅耳嘹亮的電子音樂播放。事實上,當時的人們并沒有直接聽到衛星發回的聲音,而是由衛星發射信號,經過大型地面站接收后,再通過中央人民廣播電臺轉播的辦法來實現。
毛澤東稱他們是“放衛星的人”
正當“東方紅一號”衛星研制緊鑼密鼓地進行時,1966年,“文化大革命”爆發,651衛星設計院院長趙九章被錯誤打倒。1968年10月,趙九章不堪受辱服藥自盡。噩耗傳來,不僅震撼了正在從事衛星研制的專家和科研工作者們,也讓周恩來焦急萬分,他親臨工程研制一線,竭盡全力排除“文革”帶來的種種干擾,特意安排將空間技術研究院列入部隊編制,研制人員都穿上了軍裝。周恩來在中央專委會議上定調:“651總抓由國防科委負責,錢學森參加”,“由錢學森負責衛星、運載火箭和地面系統三個方面總的技術協調和組織實施工作”。1968年2月20日,劃歸國防科委建制的中國空間技術研究院宣告成立,錢學森被任命為首任院長。中科院的研制隊伍5000多人、試驗基地、科研設施、工廠,以及研制任務本身,全部移交國防科委新成立的研究院管理。研究院成立后,周恩來當著眾人的面對錢學森說,你是技術總管,任務就交給你了!
思考“東方紅一號”衛星的研制工作時,錢學森首先考慮的是要建立一個衛星總體設計部,加速衛星工程的實施??捎烧l擔任衛星總體設計部的領導呢?錢學森的目光鎖定在了年僅37歲的導彈總體設計部副主任孫家棟身上。
孫家棟年少時的夢想是當一個土木建筑師,后來在一個偶然的機會參了軍,去蘇聯茹科夫斯基空軍工程學院飛機制造專業學習了整整八年?;貒?,孫家棟一天飛機制造的工作都沒干,就被安排從事導彈研究。而正當他打算終身致力于導彈事業時,卻不想又和衛星結了緣。還是在五院研制導彈的時候,錢學森就與孫家棟有不少接觸,這個年輕人的睿智給錢學森留下了深刻的印象,所以,他決定讓這個優秀的年輕人試一試。
此時,正處在“文革”混亂時期,如何迅速建立起一支衛星的總體設計隊伍,是擺在孫家棟面前一個十分棘手的問題。經過考察、挑選,孫家棟選定了18個人,這便是中國航天史上著名的“航天十八勇士”。他們是:戚發軔、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。
當時,趙九章等人已經寫了長達300頁的衛星研究課題,但還沒完全深入。孫家棟翻看著文件,想起了聶榮臻元帥的八字方針“盡量簡單,盡快上天”。為了集中精力保證主要目標,孫家棟決定,凡是和“抓得住、看得見、聽得到”有關的技術都要攻破和確保,無關的、來不及的就不上。按照這個原則,以“上天”為主題,只有30多頁的新方案很快出爐。“東方紅一號”衛星外形為近似球體的72面體,直徑約1米,質量為173公斤,采用自旋姿態穩定方式,轉速為120轉/分,利用太陽角計和紅外地平儀測定姿態。衛星儀器艙為圓柱形,安裝在衛星中部。在艙罩與底盤的連接部位裝有密封圈,以保證儀器艙的密封。儀器艙底座是衛星的主要承力結構件,也是衛星與運載火箭連接的重要部件,既能承受衛星自身的重量,又可以在發射時承受運載火箭的推力。
方案有了,但因為衛星設計方案事關重大,需要中央領導簽字確認后才能真正開始研制。可當時正處在“文革”旋渦之中,領導無人敢拍板。無奈之下,孫家棟親自找到國防科委副主任劉華清,開門見山地說:“這事兒現在就你最有發言權。你懂得簽,不懂也得簽,否則沒法做。”劉華清看著孫家棟堅毅的眼神,二話不說就在方案書上簽了名。
拿到“軍令狀”,孫家棟沒有絲毫興奮,相反心里還相當沉重。蘇、美、法等國衛星紛紛上天已成事實,時不待我。為確保衛星按時上天,孫家棟和戚發軔他們在沒有良好空調和防塵的總裝車間里,裝配調試出一顆正樣衛星;利用容積較小、缺乏太陽模擬器的熱真空室,完成了空間模擬試驗;利用樓頂及自制簡易微波暗室,完成了衛星天線性能試驗。一個個技術難關逐一攻克,可等到組裝衛星的時候,一個“非技術問題”帶來的“技術問題”卻把大家難倒了。各個研制單位都要在自己研制的分系統中鑲嵌毛主席像章,這樣衛星就超重了。這讓孫家棟苦惱不已。一天,孫家棟接到通知,要去人民大會堂向周恩來總理匯報衛星進展情況。是否該如實匯報像章的問題,他想了整整一夜。第二天匯報時,孫家棟決定還是要利用這樣一個難得的機會征求一下總理的意見。周總理聽后對在場的人說:你們年輕人對毛主席尊重、熱愛是好事,但是大家看看我們人民大會堂這個政治上這么嚴肅的地方,也不是什么地方都要掛滿毛主席的像。什么地方、什么時候掛都是非常嚴肅的事情。周總理的一番話,終于讓這個棘手難題得到了解決。
1970年3月21日,“東方紅一號”衛星完成了全部總裝任務。5天后,周恩來批準火箭、衛星正式出廠。4月1日,隨著火車的一聲鳴笛,東方紅一號衛星如期抵達東風基地。4月14日,衛星測試的各項工作已經基本就緒,周恩來再次聽取發射場人員對火箭、衛星情況的匯報。錢學森、任新民、孫家棟、戚發軔、楊南生等專家都參加了這次匯報。周恩來對衛星能不能入軌、入軌后能不能準確地唱響《東方紅》樂曲問得非常仔細。周恩來還躬身趴在地毯上,雙手扶著一幅巨大的世界地圖,對東方紅一號將要飛經的每個外國城市一一查看。他一邊看一邊對研制人員說:“你們要對我國第一顆人造衛星飛經各國首都的時間進行預報,因為到時候能讓外國友人準時看到我國第一顆人造衛星發射的訊息,聽到《東方紅》樂曲,這對第三世界國家的人民來說是個極大的鼓勵?!?/p>
4月17日,火箭和衛星進入2號發射陣地。18日,火箭與衛星開始垂直測試;19日,各分系統測試,一切準備就緒。4月24日15點50分,錢學森在發射場接到了周恩來專門從北京打來的電話。周恩來在電話中說,毛主席已經批準了這次發射任務,希望大家鼓足干勁,細致地工作,要一次成功,為祖國爭光!
21時35分,當倒時計數器上出現“0”字時,發射場地下控制室操作臺前的操作員胡世祥果斷地按下了“點火”按鈕。霎時,大漠戈壁地動山搖。10分鐘后,衛星順利進入軌道。21時48分,發射場上空的高音喇叭里傳出測控系統報告:“星箭分離,衛星入軌。”同時,國家廣播事業局報告,收到了我國第一顆人造地球衛星播送的《東方紅》樂曲,聲音清晰洪亮。這一天,《東方紅》的樂曲從太空傳到了世界各地,中國成為世界上第五個獨立研制并發射人造地球衛星的國家。
一天后的傍晚,新華社發布了一條震驚世界的消息:1970年4月24日,中國成功地發射了第一顆人造地球衛星,衛星運行軌道的近地點高度439公里、遠地點高度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。衛星重173公斤,用20.009兆周的頻率播送《東方紅》樂曲??
這一天,周恩來總理剛剛抵達廣州,參加越南、柬埔寨、老撾三國在中國召開的“印度支那人民最高級會議”。一進會場,周恩來就興奮地對代表們說:“為慶祝這次大會的成功舉行,我帶來一個禮物。昨天晚上,我們國家成功地發射了第一顆人造衛星!”
喜訊傳遍全國,城鄉一片歡騰。中國人第一次激動地仰望太空,尋找著那顆名叫“東方紅一號”的人造衛星,每個人的臉上都洋溢著作為華夏子孫的自豪和驕傲。
這一年,距離毛澤東發出“我們也要搞人造衛星”的號召,整整過去了12個年頭。雖說比蘇聯晚了13年,比美國晚了12年,但東方紅一號不僅全部達到了設計要求,而且173公斤的體重比前4個國家發射的第1顆衛星質量總和還要超出29.8公斤,遠遠超過了8.22公斤的美國衛星、83.6公斤的蘇聯衛星的重量,實現了毛澤東“雞蛋那么大的我們不拋”的夢想。
“東方紅一號”衛星的工作壽命是20天,但它實際在太空中工作了28天。1970年5月14日,由于電池耗盡,衛星停止發射信號。但是直到今天,東方紅一號衛星仍在它的軌道上,每一個晴朗的夜空,都有機會看到它閃爍的身影。
此時,新中國的“兩彈一星”偉業宣告完成,中國成為世界上第五個可以獨立研制和發射人造地球衛星的國家。
一周后,是1970的“五一”國際勞動節,按照慣例,北京市要在天安門廣場舉行大型的群眾聯歡?!皷|方紅一號”衛星遨游太空,為歡慶70年代的第一個“五一”增添了喜悅的氣氛。傍晚,毛澤東、周恩來特意把錢學森、任新民、戚發軔等參加“東方紅一號”衛星和長征一號火箭研制及發射的有功之臣請上天安門城樓,和國家領導人一起參加觀禮。錢學森他們登上城樓的時候,周恩來特意把他們介紹給了柬埔寨的西哈努克親王,稱他們是“中國放衛星的人”。
“東方紅一號”的發射成功意味著中國具備了進入太空的能力,標志著一個最早萌發飛天夢想的民族已經敲開了世界航天俱樂部的大門。隨后,中國又陸續發射了自己的返回式衛星、地球靜止通信衛星、載人飛船、空間實驗室??最終成為能夠與美俄比肩的航天大國。改革開放后,“長征”系列火箭進入了國際商業發射市場,中國逐漸成為引領人類和平利用太空的先鋒。
2016年3月8日,國務院批準,將“東方紅一號”衛星的發射紀念日——4月24日,正式確定為“中國航天日”!