中国航天之路孙家栋院士访谈录

何懿

情缘中国航天事业

记：孙院士，您好！今年是中国航天创建60周年，您是对我国航天事业发展有着重要影响的著名航天工程技术专家，我国人造卫星技术和深空探测技术的开创者之一，也是中国航天事业发展的见证者，请谈谈您的传奇人生。

孙院士（以下简称“孙”）：可以这样说，我基本上是伴随着中国航天的发展历程走过来的。我的个人经历很简单。1929年出生在辽宁，小学、中学都是在哈尔滨上的学，1948年，我进入当时还在苏联管理下的哈尔滨工业大学读预科，准备学习两年俄语后进本科土木系，就在预科将结业的1950年，我国开始组建空军，苏联派部队帮助我们。当时建立空军的机制是，按苏军的编制配，其它的配置也都是一对一的，需要大批的俄语翻译，空军到学校招兵，我直接报名参军当俄语翻译了。

1951年，第一批空军就培养起来了，进程非常快。此时，刘亚楼以他留苏的眼光看，觉得这样培养空军是快，但空军是高技术水平的部队，必须培养技术管理人员、飞行员、作战指挥员等，学习更先进水平的知识和技能，于是给中央打了一份报告，选拔了包括我在内的一部分人去苏联茹柯夫斯基空军工程学院学习飞机设计、机械维修等，计划回来后承担管理飞机维护、技术保证等工作。当时苏联的学校管理水平很高，学制上先从设计、飞行理论开始，然后加学一年部队管理。

记：您留苏期间还获得了斯大林金质奖章。

孙：是的。我们抵达苏联后，眼中的俄罗斯神奇宏伟，还有先进的地铁站等，一派社会主义新天地，科学技术水平与国内反差较大，当时我想应该向苏联学习，而且国家在这么困难的时期拿出大笔经费培养我们，内心中鼓励自己必须奋发图强，学成后到工厂或研究所设计、研究飞机，当时搞飞机绝对是世界的尖端技术，能走到这个领域已非常幸运，尤其是从最初的修楼修铁路走到世界最尖端的一步。没想到出国留学7年，回来研制导弹，更先进一步，那时世界研制导弹都是刚起步，干了9年后，又开始从事卫星研制工作至今。

导弹发展“三步走”

记：您留苏回国时，国家正在谋划导弹武器的发展策略，您是第一批参与导弹研制的科技人才，领导完成了我国第一个自主研发的中程导弹的总体设计。请您谈谈我国导弹起步之初的情况。

孙：当时国内的形势也发展很快，正赶上钱学森（以下简称钱老）向中央建议研制导弹和原子弹，聂荣臻元帅（以下简称聂老总）受中央委托建立导弹研究院，人才由聂老总、钱老选拔。1956年10月8号，中国第一火箭、导弹研究机构——国防部第五研究院正式宣布成立，就是现在我俩所处的这个院，钱老被任命为院长。此外，还有南苑、211厂的一分院，永定路地区的二分院，长辛店地区的三分院。聂老总和钱老调集全国各地人才，其中二三十位专家多是从欧美学成回国的留学生，有任新民、梁守槃、庄逢甘、罗沛霖、屠守锷、胡海昌等，之后有陆元久、梁思礼等等。同时还有哈军工、北大、清华、北航等各大院校的毕业生，每年两三千的往内调，有些学校甚至是全班调入，所以导弹发展的进程很快。

1958年我毕业回国，空军把我们24个毕业生中的16人送去搞导弹研制。我去时“架子”刚搭建起来，“guided missle”也是由钱老确定译为“导弹”的。

1958年，苏联给了一个小型导弹型号——“P-2”火箭，它是苏联在德国二战时的火箭基础上研制出来的，射程200多千米，我们就以这个为样品开始仿制。1959年，中苏友好关系破裂，苏联专家撤退，但我们的科技人员继续加班加点，完成了图纸描红、原理研究、仿制消化、吸收反设计、改进创新的一系列工作，半年后即1960年11月5日，中国第一枚仿制的近程地地导弹——“东风一号”成功发射上天，代号1059，表示1959年10月份上马的。仿制成功后，我国开始自行设计导弹，1964年6月29号，“东风二号”导弹飞行试验获得圆满成功，射程增加到了800多千米，这对于中国导弹事业的发展具有里程碑意义：我国科技人员不仅掌握了导弹研制的关键技术，并且系统地摸索总结出了导弹研制的科学规律，提出了强化总体设计的概念，认识到必须在可行性论证和地面试验的基础上，以可靠性为出发点进行方案论证。“东风二号”研制成功后，开始研制“东风三号”。1966年文革开始，社会上的很多单位开始乱起来，航天系统也乱了，但是在导弹研制这项工作上，群众仍然自发地坚持做好本职工作，因为导弹是个整体的东西，在长时间的工作中大家养成了相互配合的习惯，这就是航天事业的一个非常有意思的现象：政治上大家观点各异，但是在导弹的研制工作上步调一致。“东风三号”发射后取得成功，这是我国完全自主研制的导弹，射程进一步增加到了2 400多千米。之后我国开始陆陆续续研制“东风四号”、“东风五号”等导弹。

记：我国发展导弹的策略是什么？

孙：我国发展导弹最先是仿制，慢慢在仿制的基础上改进，如改进射程，调整发动机的升力。改进的好处是不用另起炉灶，主要是锻炼队伍，增强信心，掌握技术。虽然研制队伍是一群知名老专家和青年学生，但是大型工程必须具备非常重要的两个条件，一是技术本身一定要吃透，如铝合金框如何成型，控制系统怎么控制；二是导弹从设计研发、理论设计到逐步生产，要形成人才队伍。虽然每个人自身的技术水平很高，但是不知道怎么把个人的技术特长发挥出来，需要在实践中砺练成一个整体，有分工，有协作，时间上统一安排，这也是个培训过程。聂老总说“出成果出人才。你不要单独给我敲敲打打，我看的重点是队伍建设”。他说培养队伍就像练书法，先老老实实写正楷，写好后再写草书，否则书法是写不好的。

当时中央在队伍的培养节奏上把握得比较准，第一从苏联要了一个型号，要求我们研制队伍老老实实地把它做出来，不能擅自改动，不要大动作，只改几个东西，其它配套部门随之改进，如导弹拉长了，导弹的托架、立起来后的塔架、电缆的设计都得做相应改动……全程下来深刻理解了这个导弹的全貌，培养了队伍。

第二是在导弹事业的发展过程中，中国特别注重独立自主，自力更生。虽然刚开始苏联对我们有所帮助，但中央强调最终还得自己做。那时苏联对我们承诺：“导弹我们都有了，你们放心，你们用的时候，给你们就行了。”给我们导弹时也这么说：“我有新型号你照着生产就行了，不用自己搞设计。”在这个问题上，中央始终强调独立自主发展导弹事业。中苏关系不好以后，我们完全有能力自研导弹。所以中央政策对导弹的发展起了非常关键的作用，从培养人才为主逐步发展中国的导弹事业。总而言之，我国导弹发展实施“三步走”策略，第一步完全学，第二步自己改，第三步完全自己做，导弹就发展起来了。

记：在我国导弹的发展过程中，有哪些技术途径、创新思路？

孙：我认为创新思路是非常紧密地结合了中国的实际情况，中国当时一穷二白，但是下决心研制导弹，缺什么补什么，没有基础创造条件，一步一个脚印，走自己的道路。比如当时没有力量搞大推力发动机，决定将4个发动机绑在一起成为一个大推力发动机。

卫星按实用、急用发展

记：您在研制导弹9年后，又被独具慧眼的钱老点将，负责中国第一颗人造卫星的总体设计工作，从此成为造星人中的一个，更是为数不多的参加了中国第一颗星以及见证了第一百颗星研制发射全程的资深造星人，可以说，见证了中国卫星从无到有的历程。

孙：1967年，聂老总和钱老从南苑和科学院调集人才搞卫星，成立新五院（相对老五院而言），老五院已不存在了，都是一分院、二分院、三分院等。

我参加完“东风三号”导弹的研制任务后，1967年开始参与卫星的研制工作，1970年卫星发射成功后，逐步研制卫星，有幸参加了100多颗卫星之中的40多颗卫星的研制和发射工作，亲身经历了从地球卫星到载人航天，再到月球卫星的中国航天事业发展的三个里程碑，见证了中国的卫星事业一步一步地发展历程。

记：中国的第一颗人造地球卫星——“东方红一号”发射成功后，成为继苏联、美国、法国、日本之后，世界上第五个能独立研制和发射人造地球卫星的国家，技术也比较先进，在国际上引起了强烈反响。当时是如何迈出征服太空第一步的？

孙：1957年苏联发射了世界第一颗人造地球卫星，国际震惊，因为人类第一次把地球上的星体发射到太空并运行，中国也非常关注。1957年，以钱老、赵九章等为首的科学家建议我国开始研制卫星。当时中央考虑，发射卫星一定要有发射能力，否则卫星上不了天。根据当时国家的经济条件，研制卫星的条件不太具备，决定先做些基础性的研制工作，一直等到1962年第一颗导弹发射成功，1964年“东风二号”完成研制工作，1965～1966年，“东风三号”基本成功，我国才初步具备发射导弹的能力。因此，1965年，科学院又写了一个报告，再次建议开展卫星研制工作。中央批复，以科学院为主来抓中国的卫星研制，于是科学院开展了一个项目——“651”工程，代号也与年代有关，1代表一季度，并成立651研究院，时任学部委员的赵九章担任院长，下设很多研究所，专门开展卫星研制工作。为加快研制进度，采取了一项特殊措施，在科学院下属的众多研究所组建人才，不在一起办公，需要时负责人召集大家开会商议，会议之后，以651的名义下发文件，即机构不搬家，有事聚议，省去了机构大动的麻烦。开了几天会就把651项目的机构和人员组织起来了，业务工作归651研究院管，生活保障仍归原单位负责，相互之间配合得非常好。

651研究院成立后工作开展得很快，除去聚会时交通不便外，其它都不受影响，连续开了几次大会研究卫星发展方向，制订发展规划，同时也制订了中国第一颗卫星方案，当时还未命名，就叫651。工作一开始的重点就放在了推动工程上，尚没有认真建立和调整机构，一年多后，文革开始，651的行政机构原本就比较松散，社会一乱，1966年的冬天到1967年的春天，科研基本进行不下去了。中央原定于1970年发射中国第一颗卫星的计划眼看要泡汤，聂老总非常着急，和钱老他们商量，要想办法把卫星任务进行下去，重新组建研究院。那时的形势已组建不起来研究院了，于是决定排在当时航天部已有的一院、二院、三院、四院之后，命名为新五院，为了与已有搞导弹的五院相区别，其实它们级别差两级，一个是部级，一个是院级。成立新五院后总结原来的经验，必须把研制队伍组建在一起，否则工作难以开展。当时国防科委还没乱，聂老总派机关在北京各处找院址，1967年定在白石桥建立院部，条件非常好。钱老特别强调建立总体设计部（过去我们没搞过工程，哪家都没有总体设计部，因此搞导弹时，钱老就成立了总体设计部），建议从南苑调集已经研制过两个导弹型号的19名工程技术人员过来，与科学院的人一起重新搞总体设计，因为我们知道工程怎么组织和配合。总体设计部是五院的第一个部，因此按照过去导弹编号叫501部。

我调来之后，聂老总找我谈过一次话，要我在钱老的指导下，配合好钱老，一定要让卫星在1970年上天。那时已是1967年，还有3年的时间。科学院从651开始干起，已有一个很好的方案和轮廓，但是他们主张卫星上天后做很多探测工作，如空间的电子情况、大气情况，这样需要很多的探测仪器。而卫星上天本来就比较难，加上这么多探测项目，难上加难，肯定拿不出来。我们研究讨论第一颗卫星上天主要是从无到有，具备研制卫星和基础建设的能力，掌握发展航天的基本技术，把研制队伍建设起来，为我国航天事业的发展起步打下基础，同时展示我国的综合国力，扩大政治影响力。因此，第一颗卫星只要能上天就行，不强调它能搭载多少东西。研制卫星的目的想明白后，大家决定在科学院的方案基础上进行改进、简化，把原来卫星要进行的空间物理探测任务全部删掉，保留卫星的本质任务，集中力量突破几件事情，这样举国之力容易办到，速度加快。

1968年，研制卫星有轮廓了，队伍也建设起来了，大家又想：既然是第一颗卫星，除了要解决基础技术以外，能否再扩大首颗卫星上天的政治影响力，在卫星上再多加点东西。于是又办了两件事情：做一个发射器，把《东方红》乐曲装上去，在天上播放，这个仪器要比探测仪器做起来容易，它是个电子线路，成功装上后，影响非常大。因为在天上播放《东方红》乐曲，老百姓拿着收音机就能听到，比宣传效果还好。

又有同志想，第一颗人造地球卫星老百姓不但要能听见，还要能看见，就是告诉大家卫星具体在什么时间会出现在什么地方。苏联当时发射第一颗卫星就是大力宣传何时何地能看到卫星，《真理报》用8版连续报道了一个月，影响非常大。但卫星是圆的，不闪光，因此我们准备把卫星形状改成72面体，这样转起来会反射太阳光，地球上就能看见。为了求证，我们找到南京紫金山天文台，计算一米直径的卫星在地球上能不能看见，南京紫金山天文台反复测算，得出好天气能看见的结论，但他们也不能完全保证。有人提议在卫星上装一个3米直径的气球，比卫星大，在天上被气瓶吹起后，在卫星附近飞，看到气球后找卫星就比较容易了，事实证明效果很好。1969年底卫星出厂，我们给中央报告，周总理亲自过问此事，在给总理汇报过程中，总理表扬第一颗卫星做得好，将此次卫星任务概括了4句话12个字：上得去，抓得住，听得见，看得着。

大多数国家的卫星发展都是先开展空间物理探测，因为卫星上天的目的就是探索人类未知的事物。我国卫星的指导思想是根据国家实用、急用的发展前景。第一颗卫星上去了，然后就是解决怎么回来。当时中国急需发展的是返回式卫星，实际上就是遥感、侦察卫星，当时的电子技术还不行，不能从空间把图像传回地面，所以把相机装到卫星上，照了图像以后收回卫星，把照相底片收回来。第三步急需解决我国通信问题，因为我国地大物博，通信非常难。

因此，我国卫星的发展可以总结为几个阶段：第一阶段，从20世纪60年代一直到80年代，以急用为主。第一步是上天，解决实用和急用，重点是成功研制了“两弹一星”，对国家经济建设、国防建设非常重要，第四颗就研制了返回式卫星，现在看来作用很大，为我国发展载人航天打下了非常坚实的基础，因为载人航天最重要就是要回来，当然这是后话，那时没看这么远。同时发展了通信卫星，进入地球同步轨道，此外还穿插研制了一些其它卫星。

◎返回式遥感卫星重返大地。返回式卫星技术，在当时堪称是世界最为复杂和尖端的技术之一，中国是继美苏之后第三个掌握此卫星技术的国家

80年代以后，国家经济建设步入正轨，前三颗卫星（“东方红一号”卫星、“实践一号”卫星、“长空一号”卫星）也打下了良好的航天基础，第二阶段卫星研发与经济建设、国防建设联系在一起，开始为经济建设、国防建设服务，解决一些难题，而不只是试验。到90年代，我们研发了气象卫星、遥感卫星，研制成功了真正的应用卫星、海洋卫星等，对我国的经济建设起到了很大的作用。

这些研制工作完成后，卫星基础打牢了，国家第三步是发展应用卫星，将它作为长远发展的一个方向，并用适当力量开展影响力巨大的载人航天研究，同时搞一部分深空探测等。

记：载人航天、“嫦娥”探月对国防建设的作用大吗？

孙：首先来讲是政治影响，世界公认我国有这个水平。如果现在不搞，几十年以后才起步就晚了，因此要有一定的远见。又如深空探测，现在不发展，国际讨论都没有发言权。所以从人类发展来讲，一定要掌握世界的前沿技术。

回顾我国航天事业的发展史，我感触较深的是国家的方针政策掌握得比较准，无论是发展导弹事业还是卫星事业，走了一条非常符合国情的发展道路，一是独立自主，二是自力更生，三是符合中国发展航天事业的能力，一步一步地发展起来。无论是第一枚导弹，还是第一颗卫星，都不是好高骛远，而是实事求是，根据实际能力，一步一步发展起来。

中国导航用“北斗”

记：“北斗”导航系统是具有中国自主知识产权的航天应用工程，是继美国全球定位系统（GPS）、俄罗斯“格洛纳斯”卫星导航系统（GLONASS）之后第三个成熟的卫星导航系统，它打破了GPS的垄断，大大推进了我国的信息基础建设，提高了我国军事信息化水平。您作为“北斗”导航系统的总设计师，请介绍一下“北斗”导航系统的作用和发展。

孙：第一颗人造地球卫星上天以后，学术界给它概括了三大功能：一是卫星对信息来讲，非常突出的作用就是传递信息。过去地面传递信息用无线电，受地球曲率的影响，现在用光缆虽然已比较先进，传递距离仍有限。而在卫星上发射无线电波，因为卫星位置很高，在地球很大的范围上都能传递信息，如通信、短信、电视等，作用非常大。

二是信息获取，因为卫星站得高、看得远，获取地球信息的能力非常强。

三是自古以来，有两个参数非常影响人类的生活，一个是时间坐标，一个是空间坐标。简单地说就是什么时间，什么地点。举个例子，约会时没有这两个坐标很难说得清楚。所谓卫星导航定位就是解决卫星的第三个功能，即两个坐标的功能。

信息社会卫星的特点就是获取信息进行传递，但不是笼统的传递，而是告诉在什么时间什么地点发生，地面的互联网把空间的信息结合起来。现在特别强调互联网+，怎么参与进来，怎么增强地面信息，万变不离其宗，最终就是回答什么时间在什么地方，这就是“北斗”导航的作用，信息获取或传递都要依靠载体才行，所以它对卫星来讲非常重要。美国20世纪70年代就开始搞GPS，占领全世界。我国为什么当时不搞“北斗”导航？因为没有那么大力量，它需要几十颗卫星保障这件事情，还要精度、基础设施，技术上达不到这个要求，研发也是白花钱。现在我国有经济能力、研发队伍和技术水平了，国家才一步一步研发。但还是结合国情发展，先研发“北斗”一号，起初两颗星，再增加两颗星，目的是试验，验证我们是否掌握了这方面的技术，检测地面能否定位、跟踪，能否管理好。

21世纪开始，国家开始大力发展“北斗”导航事业，首先仍不搞全球的，因为全球导航要有30多颗卫星组网，建立起来花费时间太长，所以分两步走，第一步是目前正在天上用的“北斗二号”一期工程，2012年12月份已完全组网完成，在轨工作的是14颗卫星，方案是12颗，多发射了两颗以作备份，并加强了地面增强系统，增加了各方应用，这个区域性卫星在我国周边地区用得很好。原来的GPS用户也想加入“北斗”，这样在使用过程中，如果GPS不好用，就可以用“北斗”保证工作。我国现正在做“北斗”二期，2015年5颗试验星已发射成功，计划在2020年完成二期工程。“北斗”对于中国航天事业来说是件大工程，从真正使用价值来讲，它和其它卫星配合在一起效果更好，这也验证了我国航天事业是根据需要一步一步发展起来的。

◎在西昌卫星发射中心测试中的“嫦娥一号”卫星，小图为“嫦娥一号”卫星发回的月球图

现在“北斗”对国家的安全很有益处，甚至70年阅兵都用的“北斗”。部队现在已逐步转到“北斗”应用上来了，如战略导弹原来发射后靠自身定位精度，现在导弹在飞行过程中可以用“北斗”控制精确导航，落点的精度比以前高得多。又如目前出海船只都是用“北斗”导航。“北斗”导航对经济建设也起到了很大作用，如交通管理、校车导航、老人定位等。

记：2020年“北斗”系统全面建成之后，与GPS有差距吗？

孙：现在“北斗”就是按2020年的国际水平很努力在做，目前已在区域性脱离GPS，信号能覆盖国土周围，等到2020年36颗星全部发射成功后，信号将覆盖全球，完全脱离GPS。“北斗”建设好后，不仅对我国国防建设起到很大的作用，还会推动国家的经济建设，推进国家的技术水平更进一步。

记：请您展望一下中国航天事业的未来前景。

孙：航天事业对人类的发展非常重要，我国也非常重视。简单地说，中国的航天事业已走到了世界大国的前列，数量和能力基本符合要求，但是要做一个航天事业的真正强国，要求水平非常高，至少在研制队伍方面要领先，这方面我们还有差距。

要想成为航天强国，我认为还有几方面工作要做。一是航天事业的技术水平、能力，二是航天事业对国防建设所能起到的作用，比如说有的实验卫星上天后，效果并不好，不能起到较大的作用。因此卫星应用也是一个开发过程，高新技术的东西如果应用不好，用处不大。我们现在希望天上的东西要好用，地面的东西一定要用好。我国目前正在搞地面增强系统，都是为了加强应用，到那时候，用航天的水平、航天的技术进行推动，我国才能进入真正的航天强国，对推动国家的国防建设、改善人民的生活起到很大的作用。

记：六十年，弹指一挥间，正是国家的英明决策，以钱学森等为代表的千千万万的航天人砥砺前行、薪火相传，才实现了中国民族“可上九天揽月”的凌云壮志，并朝着航天强国迈进！衷心感谢您接受本刊的专访。