● 梅興無
1970年4月24日,我國第一顆人造地球衛(wèi)星“東方紅一號”發(fā)射成功?!皷|方紅一號”衛(wèi)星與核彈、導彈一起,被譽為“兩彈一星”。在這一震驚世界、令中國人揚眉吐氣的成就背后,有著許多鮮為人知的故事。
圖① 酒泉衛(wèi)星發(fā)射基地“東方紅一號”衛(wèi)星發(fā)射塔
圖② 停放在總裝車間的“長征一號”運載火箭
圖③ 1960年5月28日,毛澤東在上海視察T-7M火箭
圖④ 周恩來與錢學森(右)親切握手
1957年10月4日,蘇聯(lián)成功發(fā)射人類第一顆人造衛(wèi)星,令世界震驚。10月13日,中國科學院召開座談會,國防部五院院長、中科院力學所所長錢學森,中科院地球物理所所長趙九章等著名科學家建議我國開展人造衛(wèi)星研究工作。
1958年5月17日,毛澤東在黨的八大二次會議上提出:“我們也要搞人造衛(wèi)星?!蓖?月,中國科學院成立了以人造衛(wèi)星和火箭為專門研究對象的機構,代號為“581組”,意為1958年的第一號重大任務。錢學森任組長,趙九章、衛(wèi)一清任副組長。
在那個科技水平、工業(yè)水平較為落后的年代,完成這樣一項任務是十分艱巨的。為了搞衛(wèi)星,1958年,國家在財政十分緊張的情況下,調(diào)撥2億元專款,這在當時簡直就是一個天文數(shù)字。中科院成立了三所設計院:第一設計院負責衛(wèi)星總體設計和火箭研制,為方便與上海合作,11月設計院遷至上海,改名為上海機電設計院;第二設計院負責研制控制系統(tǒng),分三個研究室,分別負責姿態(tài)控制系統(tǒng)仿真、遙控遙測、運動物體控制;第三設計院負責探空儀器研制與空間環(huán)境的研究。在北京、上海嘉定、山西太谷三地先后建立了3個科學儀器廠,承擔衛(wèi)星結構、有效載荷、無線電跟蹤設備等的加工生產(chǎn)。這3個工廠后來成為空間技術研究院衛(wèi)星本體加工生產(chǎn)、總裝測試的主力工廠。
1959年初,鄧小平指示:“衛(wèi)星還是要搞,但是要推后一點,因為國家經(jīng)濟困難?!敝袊茖W院調(diào)整了“581”任務部署,把研究重點放到研制探空火箭上,并提出了五條工作意見:以火箭探空練兵;高空物理探測打基礎;不斷探索衛(wèi)星發(fā)展方向;籌建空間環(huán)境模擬實驗室;研究地面跟蹤接收設備。
研制小型探空火箭T-7,被上海機電設計院列為重點任務。為鍛煉隊伍,他們決定先搞一個體積比T-7小一半的模型火箭T-7M。一臺試驗設備就安裝在單位一個廁所隔出來的5平方米大小的天井里。技術負責人王希季帶著20歲出頭的“娃娃團隊”,在這個狹小、散發(fā)臭味的地方做試驗。就是在這種條件下,他們僅用9個月時間,就研制出我國第一枚T-7M探空火箭。
火箭發(fā)動機試車,需要有防爆、防火、防毒試車臺;沒有錢新建試車臺,他們在上海南匯老港找到當年日本人留下的一座舊碉堡,把它改造成一座簡易試車臺,還在一塊冬閑稻田里開辟了一個簡易發(fā)射場。郊區(qū)沒有通電,他們借來一臺50千瓦的發(fā)電機,用蘆席圍成一個“發(fā)電站”;沒有燃料加壓設備,就用自行車的打氣筒一下一下地把推進劑壓進儲備箱中。
然而,1960年1月的第一次火箭試射還是失敗了。經(jīng)過改進的T-7M火箭于同年2月19日再次發(fā)射,王希季在麻袋包壘成的“指揮所”里,用揮舞的手勢和大聲的喊叫,指揮著火箭發(fā)射,并獲得成功。
錢學森得知探空火箭發(fā)射成功的消息非常高興,4月18日,他和中科院黨組書記張勁夫陪同聶榮臻視察T-7M火箭發(fā)動機熱試車。張勁夫說:“中國人搞火箭在這么個破地方,這么個搞法。王希季,在世界航天史上,你這可是空前絕后??!”王希季說:“可惜低了點,才8公里?!甭櫂s臻說:“別小看這8公里,它是中國人邁向太空的第一步?!?/p>
1960年5月28日,毛澤東親臨上海新技術展覽會視察T-7M火箭。他高興地夸贊:“了不起,8公里那也了不起,應該8公里、20公里、200公里地搞上去!”
1964年10月,趙九章、錢驥一行應國防科委邀請去酒泉衛(wèi)星發(fā)射場,參觀“東風二號”火箭發(fā)射試驗。錢學森問趙九章的觀感,趙說導彈研制進展這么快,出乎意料。他倆都認為,研制衛(wèi)星和火箭,已具備條件。
1964年12月和1965年1月,趙九章和已改任七機部副部長的錢學森分別上書中央,建議加速發(fā)展人造衛(wèi)星。周恩來指示由中科院拿出人造衛(wèi)星研制方案。
負責衛(wèi)星總體組的錢驥帶領團隊很快拿出初步方案,由錢驥等直接向周恩來匯報。當周恩來知道錢驥的名字后,哈哈一笑說:“你也姓錢呀!看來搞衛(wèi)星也離不開錢呀!”意思是搞導彈有錢學森,搞原子彈有錢三強,現(xiàn)在搞衛(wèi)星又有個錢驥。
8月,周恩來主持中央專委第十三次會議討論并通過了中科院《關于發(fā)展我國人造衛(wèi)星工作規(guī)劃方案建議》,提出爭取在1970年左右發(fā)射我國第一顆人造地球衛(wèi)星,并將衛(wèi)星工程的代號定為“651”任務。
10月20日到11月30日,在北京友誼賓館召開“第一顆人造衛(wèi)星方案論證會議”。第一顆人造衛(wèi)星被命名為“東方紅一號”,總體要求是“上得去、抓得住、看得見、聽得到”?!吧系萌ァ本褪且心馨研l(wèi)星送上天的運載火箭;“抓得住”就是要有跟蹤衛(wèi)星的測控系統(tǒng);“看得見”就是能用肉眼看到天上的衛(wèi)星;“聽得到”就是衛(wèi)星在太空中能播放《東方紅》樂曲。
為了確保第一顆人造衛(wèi)星研制的順利進行,1967年7月,中央決定組建中國空間技術研究院,1968年錢學森任院長。為加強衛(wèi)星總體設計的力量,錢學森調(diào)七機部一院副院長任新民負責研制“長征一號”運載火箭;調(diào)七機部一院導彈總體設計部副主任孫家棟負責“東方紅一號”衛(wèi)星的研制工作。
“上得去”,火箭是重中之重。“長征一號”運載火箭是為發(fā)射“東方紅一號”衛(wèi)星量身打造的?!伴L征一號”火箭以中遠程導彈作為第一級、第二級,用探空火箭技術研制第三級,三級連續(xù)傳遞,將衛(wèi)星送入預定軌道。
發(fā)動機是火箭的心臟,關系到火箭發(fā)射的成敗。研制發(fā)動機的過程異常艱辛。從1969年5月開始,火箭發(fā)動機按計劃進行一、二級,二級,二、三級,三級的試車工作。任新民團隊于8月22日進行二、三級發(fā)動機試車,9月6日進行三級發(fā)動機試車,獲得成功。
他們克服重重困難,最終將“長征一號”發(fā)動機和箭體制造出來。1969年10月6日,“長征一號”火箭試射失敗。任新民心急如焚,拄著拐棍,親自帶著隊伍去火箭可能墜落的茫茫大漠苦尋彈頭殘骸。直到第5天,終于找齊了所有火箭殘骸,排查了故障,改進了火箭。
1970年1月30日,“長征一號”火箭試射取得成功,火箭的第一、二級的飛行工作狀態(tài),包括第二級滑行段的姿態(tài)控制系統(tǒng)均屬正常,標志著“長征一號”火箭已具備了投運衛(wèi)星的能力。
周恩來在聽取“長征一號”火箭研制情況匯報后,關切地留大家吃夜宵。他拿起筷子,先給錢學森夾了一個熱騰騰的包子,又給任新民夾了一個。
4月24日,“長征一號”運載火箭把“東方紅一號”衛(wèi)星準確送入軌道。5月1日晚,毛澤東在天安門城樓上接見有功人員。周恩來把任新民介紹給毛澤東:“主席,他就是放衛(wèi)星的人?!泵珴蓶|握住任新民的手,連聲稱贊:“了不起!了不起!”
孫家棟在全面了解衛(wèi)星研制情況的基礎上,從七機部各部門的技術骨干中,挑選出后來被稱為“航天十八勇士”的干將。他們對原來的衛(wèi)星方案進行簡化,先用最短的時間實現(xiàn)衛(wèi)星上天,再研制帶探測功能的應用衛(wèi)星。孫家棟將之比喻為“把一輛汽車變成了平板車”。
“東方紅一號”衛(wèi)星播放《東方紅》樂曲的重要性,不亞于衛(wèi)星發(fā)射本身。錢學森強調(diào):“讓人民都聽見《東方紅》?!?/p>
發(fā)送《東方紅》樂曲信號和遙測參數(shù)的拉桿式短波天線可靠釋放并展開,是保證播放《東方紅》樂曲的關鍵。衛(wèi)星上共有4根天線,每根長3米。技術人員一遍遍模擬衛(wèi)星自旋,反復對天線進行展開釋放試驗,終獲成功。
如果裝上收音機能直接收聽到的發(fā)射機,衛(wèi)星的質(zhì)量將超過1噸,這超出了“長征一號”火箭的運載能力。最后他們采取了衛(wèi)星發(fā)送、地面站接收、廣播電臺轉播的辦法,讓全國人民收聽到經(jīng)廣播電臺轉播的衛(wèi)星發(fā)送的《東方紅》樂曲。
為了讓人們在地面上“看得見”衛(wèi)星,孫家棟和同事們絞盡腦汁。天文專家對衛(wèi)星目視亮度進行計算,衛(wèi)星亮度相當于七等星,而肉眼最多只能看到六等星。孫家棟和同事們想了很多辦法,天文專家看后說有改善,但還是看不見。
他們就和研制火箭的同事商量,終于想出一個“借光”的辦法。在火箭末級上加了一個由特殊材料制成的“觀測裙”,衛(wèi)星上去之后,火箭末級脫離,直徑4米左右的“觀測裙”被撐開,大面積反射太陽光,與衛(wèi)星一前一后,速度和軌道差不多。所以人們?nèi)庋劭吹降氖菐А坝^測裙”的火箭末級,而非衛(wèi)星本身。
1969年底,西北、長春、膠東等地面跟蹤觀測站聯(lián)調(diào)基本完成,在西安測控中心的指揮下,地面跟蹤觀測系統(tǒng)進行了跟蹤國外衛(wèi)星的模擬演練,實現(xiàn)了在地面“抓得住”衛(wèi)星的要求。
1970年4月1日,“東方紅一號”衛(wèi)星和“長征一號”運載火箭由火車專列運抵酒泉衛(wèi)星發(fā)射場。4月2日、14日,周恩來兩次聽取火箭、衛(wèi)星情況的匯報,強調(diào):“臨近發(fā)射,同志們要大膽去干,搞科學試驗嘛,成功和失敗的可能性都存在,你們大家要盡量把工作做細、做好,萬一失敗了也沒有什么,繼續(xù)努力就是了?!彼詈筇岢隽?6字要求:“安全可靠,萬無一失,準確入軌,及時預報。”
1970年4月24日下午3點50分,錢學森在發(fā)射場接到周恩來從北京打來的電話:“毛主席已經(jīng)批準了這次發(fā)射。希望大家鼓足干勁,細致地工作。要一次成功,為國爭光!”
1970年4月24日20時整,“東方紅一號”衛(wèi)星發(fā)射準備工作進入“倒計時”。21時35分,“東方紅一號”衛(wèi)星隨“長征一號”運載火箭離開發(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,收到衛(wèi)星發(fā)送的《東方紅》樂曲,聲音清晰。1970年4月25日18點,新華社宣布:1970年4月24日,中國成功發(fā)射了第一顆人造衛(wèi)星。
“東方紅一號”衛(wèi)星的成功發(fā)射為中國的“兩彈一星”宏偉事業(yè)添上了那顆寶貴的“星”,中國人從此打開了通向太空的大門。