翻开尘封的档案——纪念东方红一号卫星在轨五十周年

潘厚任 /文

1970 年4 月24 日，我国在严峻的国际形势和十分艰苦的条件下，如期把完全自制的高质量卫星送上了太空，是共和国成长历程中光辉的一页，也是国家记忆中亮丽的篇章之一。时至今日，虽然它的电能早已耗尽，但仍在太空绕着地球默默地运转，见证着伟大的中华民族克艰避险，在迈向复兴的道路上前进，笑迎着它的后继者，一代一代的各类飞行器飞上太空，造福于人类。特别是近年来，北京八一学校、温州北大实验学校、道尔顿小学等中小学生研制的卫星也筑梦太空，与它共享着太空天伦之乐。

三层灰楼是当年581 组所在地

西苑操场甲1 号——东方红一号卫星的摇篮。

这个楼里首创了我国火箭气象探空。

建立了模拟太空环境的系列设备。

画出了东方红卫星的首张结构外形图和轨道运行图。

首次提出了第一颗卫星各分系统组成。建议为我国第一颗人造卫星起名“东方红”。研制出了我国第一批箭载星载太空探测仪器。孕育成长了一大批空间科学和航天工程专家。……

1958 年11 月，正在北京天文台筹备处实习的王多文和我，受北台负责人肖光甲的派遣和台里杨正宗一起，从中关村转到这座楼里报到搞协作，当时赵九章和钱骥正在苏联访问，是周炜接待，把我分配到孙传礼为组长的原中国科学院地球物理研究所第二研究组，并住进了三层东南角宋启源和孙传礼合住的小房间。

赵九章、钱骥从苏联带回了两本公开出版的杂志，里面有介绍苏联太空探测的简况。孙家栋让我负责地球物理火箭和平一号太空微流星探测仪的研制。后来和平1 号下马，我调到在中关村的五室四组，负责太阳日冕软X 光探测仪及附件太阳角计的研制。

1959 年8 月，南京大学天文系召我回校毕业分配期间，负责人事的宋启源，受赵所长委派，到北京、南京和上海各大学招收应届毕业生，我就被正式分配到581 组工作。

搞卫星为什么赵先生最积极

1958 年5 月，毛泽东主席提出“我们也要搞人造卫星”后，8 月，中国科学院即成立了581 组，组长钱学森，副组长赵九章、卫一清。当年中央就下拨2 亿人民币支持卫星开创工作。中科院知道国家这笔钱来之不易，没有用它来盖房子、讲排场，而是立即启用西苑操场甲1 号的现存旧楼，只在对面小院建了一个铁皮盖顶的简易食堂，四方调集人马，9 月就开展了各项研究工作。下拨的经费，创建了科学仪器厂，即现在529 厂的前身，花了约一半的钱，剩下的都上缴了。

张劲夫副院长曾说过：“搞卫星赵九章最积极”。据我的了解，作为气象学家的赵先生，他一开始就洞察到了卫星对天气预报有着无可替代的作用。在一次赵先生的闲聊中，曾听他讲过一个笑话，说当时预报“明天下不下雨”的准确率是40%，那么反过来报不就是60%吗。

早在1960 年，他就安排在北大的两位研究生，在五室开展了气象卫星相关的一系列理论和实验工作，为后来我国卫星气象学的起步与发展开了先河。

东方红乐曲的起因

二十年来，我到全国各地作航天科普演讲时，常有人告诉我，他们所在地也为东方红乐曲做过贡献。2020 年1 月12 日，河南的宋国定先生，通过我们单位离退办给我打电话，核实星上播放的东方红乐曲是否用上河南出土的编钟的声音。

1965 年4 月22 日，五室四组都在北郊581 工厂半工半研，时任地球物理所所长兼581 组副组长的赵九章先生把我从第五研究室调到一室卫星总体组，五月，何正华、胡其正和我在准备“东方红一号”方案时，何提出，传发遥测信号时插播东方红乐曲的设想。这个想法得到广泛支持，一是当时中央人民广播电台每天开播时都重复播放2 段悦耳的东方红乐音；二是1964 年人民大会堂演出的大型东方红音乐舞蹈史诗，影响深入民心。

卫星方案确定后，由老自动化所(后502 所)的刘承熙等具体实施。刘很有音乐修养，曾在无锡电台表演过苏州评弹，起先曾考虑采用磁带机，录制了多种乐器演奏的曲音，以供选用。考虑到磁带机在太空回放可靠性差，转动部件在太空环境还要用到二硫化钼固体润滑剂等技术难点，才确定采用电子音乐方案。为使单调的电子音频更好听，他们在单音频上增加了二次谐波等。卫星上天后，能听到来自太空的东方红乐曲，也离不开来自全国各地的关心和支持。

卫星总体设计组的变迁

1965 年4 月24 日，我到西苑报到时，总体组只有何正华、胡其正和我3 人，在一间小办公室内工作，由于总体组由赵所长和钱骥直接领导、安排任务，加上计划处吴智诚处长的无缝连接，工作进展十分顺畅，我甚至不清楚一室的主任是谁。

1965 年底成立由581 组一室，力学所温度控制室为主组成的卫星设计院(651 设计院)，由赵九章兼任院长。行政管理部分，是由中国科学院刚撤销的华北办事处的人员和力学所孔庆恩等少量行政人员构成。581 组则先后改名为应用地球物理所、空间物理研究所。

中国科学院把靠近蓝旗营的二层旧厂房和力学所五层东侧，提供给651 设计院党政机关和总体组办公。正式成立由胡海昌学部委员任组长、何正华任副组长的“东方红一号”卫星总体组，成员有陈宜元、周同灏、胡其正、曲广吉和我共七人，总体组和钱骥在旧厂房二层一个朝南套间内办公。后又从物理所调入成秉璋；1966 年8 月后，相继有应届大学毕业生李孝同，西军电的吾履浩、周宪文、宋秋静、林家新等和北大朱文明加入总体组。

下半年，中国科学院“文革”高潮起来后，赵九章、钱骥相继受冲击而靠边，由KJ 调派来的XX 组“抓生产”的周鸿章副组长管我们总体组。由于他的保护，即使造反派在总体组办公室外墙上贴大字报，声讨我们是反革命，也没有影响到卫星工作的照常推进。

“文革”的冲击日益升级，中央为保证JG 任务的推进，1967 年国防科委接管了中国科学院相关研究所、厂，并由七机部调入18 位技术骨干。我记得1967 年夏天孙家栋先生一人先来，当时位于白石桥北的原中央社会主义学院整座大楼空无一人，只有孙先生召集有关单位十余人在空旷的大楼二层一间小会议室内，讨论空间技术研究院的组建方案，651 设计院指派管人事的魏耀庠和我参加，空间物理所是革委会李政元领头参加。历经半年筹备，1968 年2 月，春节一过，即召开501 会议，正式成立空间技术研究院(新五院)，由钱学森先生任院长，常勇将军任政委。会上让我代表筹备作新五院组成方案报告时，由于紧张，在开始“两个敬祝”时，还出了点小差错。651 设计院和从机电设计院(508 所)调入的部分科技人员组成501 部，由孙家栋任部主任，新五院初期包括502 等6 个研究所和529 等3 个直属工厂。空间物理所则成为505 所。

孙先生依据搞导弹的成功经验，主张总体设计组只管抓总、协调，不宜过大，不可代替分系统的工作。确实原来的总体组越来越庞大，效率也就不高。由此，原来的总体组人员分散到各研究室。新成立了由沈振金任组长、潘厚任为副组长的东方红一号总体组，成员有彭成荣、王一方和孔祥才，其中4 位均为搞导弹的技术骨干。

1968 春，总体部立即在二层小礼堂主持召开东方红一号卫星方案复审会(即502 会议)，会场上，放置了卫星初样星，已可与五层总体组办公室的设备进行无线通信联系。

沈振金组长根据会议意见，主笔起草了复审后的东方红一号方案，他写得简明扼要、条理清晰，当他要我帮忙修改时，我简直提不出任何毛病。上交后，这大概是唯一由毛主席亲笔圈阅批准的卫星方案。

由于“文革”的浩劫，501 部孙主任等领导又靠边了，就由群众选出卫星结构室主任戚发轫、温控室主任闵桂荣担起501 部的技术职责。东方红一号发射成功后，由戚发轫和沈振金代表东方红一号研制团队，分别登上了天安门城楼和参加了国宴。

正当东方红一号工程紧锣密鼓推进时，一天，XX 组周鸿章找我谈话，问我是不是有个亲戚在南京工学院当副院长，我点头，他说正隔离审查，你暂时不能去发射靶场了，并安慰我要安心工作。我说既然不够密级，好在人事关系一直没调过来，就让我回505 所吧，周不同意。直到华翔调来501 部任书记，经我多次找他，华终于同意我回了505 所空间光辐射研究室。

东方红一号卫星的科技含量

都说“东方红一号”卫星是颗政治卫星也没错，作为体现国家综合实力的重大科技工程的决策和运作，都离不开政治的考量。各大国发射的首颗卫星都是如此。当时苏、美抢先射月，肯尼迪前总统拍板阿波罗计划，何尝不是如此。相对而言，我国东方红一号的科技含量还是不错的。

首先，从首发一次就圆满成功，以及附表的对比中，充分反映了当时我国运载火箭已达到的水平。其次，由闵桂荣、侯增祺、徐济万等研制的卫星温度控制系统也一次圆满成功；日本的首颗卫星上天绕地第6 圈时，由于温控未过关，“发烧”到60 度，无法正常工作。

东方红一号卫星本体的结构外形设计，使其在太空运行时，任意姿态下的弹道截面变化小，不用星上仪器，就可由测轨数据演算运行区域的大气密度及其变化。原东方红一号卫星方案的有效载荷含有太阳日冕软X光、地球辐射带粒子及地球磁场的测量，502 会方案复审时，为确保首发万无一失及卫星供电时间较短等原因，3 个科学仪器暂未安装，但卫星的正样备份星即加上了科学仪器和太阳能供电系统，在1971年3 月3 日作为实践一号发射入轨，在太空工作时间超过8 年。这得益于黄本诚、孙福寿、李安国等人在581 初期，就努力建成了一整套太空环境模拟设备，特别是2 米直径的高真空罐，有效载荷及整星上天前在地面上就做足了试验，把好了关。作为在轨跟踪测轨的关键设备——202 信标机，是由陈汝煌为组长的团队精心研制，宫维枢副组长负责发射机部分、马芳烈副组长为其晶振部分特作了恒温设计。我国头两颗卫星的成功，证明我们一开始采用多普勒跟踪测轨的决策之正确，并为卫星系列的发展奠定了可靠的基础。

再如，东一星上的太阳角计，原是太阳软X 光探测仪的配套仪器，用以测定太阳辐射对探测器窗口的入射角。由于它在头两颗卫星上发挥很好，一院14所的呂级三来下任务书，经我们根据需求又作了改进，成功用于东五导弹试验再入段的姿态测定。由于用户对使用效果满意，还特为我们将此小小仪器申报成功国防科研三等奖励。

651 任务当时虽为绝密任务，为尽可能地发挥全国优势，1965 年起，651 设计院就分批到各地调研，在此基础上，从分系统到元部件、原材料，提出近500 个课题、项目，在各地全面布局。例如，甚至还请中国科学院地理所，依照总体提出的要求，设计、印刷了两种专为点画卫星星下点轨迹的“默卡托投影”的地图，一种是把我国位置放在全图正中的世界地图；另一种是包含南海全部海域的中国地图。因为当时计算机功能还差，得用手摇计算器和对数表算好一连串星下点，画在地图上，再用曲线板连成轨迹线。用“默卡托投影”的地图，只要画好一条轨迹线，靠曲线板在地图赤道上左右平移，就可依样画出任一圈卫星运行轨迹，大大提高了效率。

“东方红一号”卫星成功发射30 周年纪念大会，部分科学家参会的场景

2000 年4 月在京西宾馆召开纪念“东方红一号”卫星上天30 周年时，王大珩等前辈一起议论时就说，正是由于这些踏实的战略措施，我国头十年的卫星事业，很好地实施了六六年制定的发展规划，并为进一步发展打下了良好的基础。

戈壁滩上的间谍站

在东方红一号卫星发射前后，一位牧民曾在戈壁滩上发现了不明国家投放的一个无线电信号窃听站，外面用泡沫材料包裹防震，颜色就像当地的一块石头，伸出的天线伪装成当地的一棵草。估计是用平流层气球，靠中纬度全球大气环流漂飞到我国上空，再用降落伞投放，窃听的信息先存储，当投放者的卫星飞经上空时回放到卫星。

当时拥有这样能力的国家屈指可数，经解剖分析也不难判断。因为投放者也明知无法将硬件收回，因而，里面都用的是不很先进的厚膜器件。

现在可以说了

为什么我们当时要把侦察测地卫星列为规划中之重点？

当时的卫星方案草稿

1966 年初，为准备5 月要召开的卫星系列规划会议，钱骥带着我到北京军、民各大部委，征求对我国卫星的应用需求，那时候大多数单位对人造卫星都还知之甚少，只有ZC 测绘总局的几位领导非常重视。他们告诉我们，一个洲际弹道导弹要准确命中遥远的目标，首先要知道发射点和目标在同一个坐标系内的精确位置；我们国家很无奈，国内的测地标点，抗战时日本掌握了，抗战胜利后美国掌握了，新中国成立后苏联又掌握了；国外很多军事要地，公开的经纬度位置很精确，但不知道它的座标原点；那时只能用类似于“永不消逝的电波”电影里那样的办法简洁、粗略地确定。问我们卫星能不能帮助解决这个难点。

回单位后，我立即进行了两天的分析计算，向钱骥递交了一份用天文方法解决这一难点的“方案”。因为恒星的精确位置都是公开的，只要在对地照相的卫星上，同时安装一台光轴与对地相机平行的星象相机，一个对地一个向上，在国内外两个地点同时拍摄星下点和天顶的照片，用地面坐标量度仪精确测量，求得两个恒星间的相对位置，就可得到国内外两个地点在同一坐标系内的相对位置。钱骥看完方案报告后，如释重负的笑容，至今还清晰地留在我的记忆中。向赵九章汇报这一解决方案时，赵先生说，当时把你调到总体组真是调对了。对当前的导航定位技求来说，这已经是不成问题的历史难点了。

为了保证测地精度，需用高感光度和高分辨率的底片拍摄恒星，这两个互相冲突的指标要求都这么高，当时只有天文台进口的底片能用，为了不依赖进口，科技计划处孔庆恩和我立即到中国科学院化学所找到感光室，接待我的陶宏(陶行知的儿子)主任全力支持，研究室还发展成为感光所。他们研制成功后是在保定胶片厂以160 任务投产的。20 世纪八十年代科学大会前，周光召院长要我起草为651 任务申报特等奖的材料时，很多人都不理解我为什么要把陶宏列入头七位主要贡献者名单之内。为了解决卫星再入稠密大气层的难点，我在力学所找到了吴承康先生，他立即作了细致的分析计算。

临时大总体组

当时651 任务印发的重要文件

大概是中科院为651任务发的最后一份重要文件。临时大总体的组成中，有3 位是学部委员(院士)，5位是有关研究单位的所级领导，我是其中唯一的初级科技人员。古人云“而之用才，非无知人之鉴，其所以失溺，在缘情之举”(见《资治通鉴》)，赵九章、钱骥用人是真做到了不拘一格。

651 设计院成立后，除落实东方红一号卫星的研制工作外，同时着手十年卫星系列规划的制定，并于1966 年5 月6-10 日在友谊宾馆牵头召开了卫星系列规划会。规划核心是发展ZCCD 卫星，钱骥的报告在会上被确认后，5 月底，赵九章、钱骥就从原中国科学院自动化、数学等所抽调人员组成“解放一号”卫星(后来改为尖兵一号)总体组，因为我向赵九章、钱骥提出了用天文方法来测地的侦察测地方案，就要我加入“解放一号”的总体工作。当年国庆节一过，指派自动化所姚国正、数学所王朝珠和我出差长春光机所，了解击落U2 飞机缴获的机载相机情况，并考虑选择卫星对地、对天相机的研制单位。当我们从长春返京，在沈阳转车，文革大串联已开始，我们三人在沈阳火车站轮流排了三天两夜队，才买到车票，但进站时，如潮水般一拥而进，根本没有检票，车内从桌椅底下到行李架上，全挤满了人。

“尖兵1 号”卫星安全返回到预定回收区域

由于“文革”的冲击越来越猛，临时大总体组成立后，没能开成一次全体会议。

从581/651 到921

1977 年，中国科学院在方毅、郁文领导下，经中央批准，下达了“两星一站”任务，为此新成立了“空间科学与技术中心”，1979 年505 所经邓小平批准回到北京时，我被调入空间科学与技术中心由宫维枢、高宜桂负责的卫星电系统研究室工作。

1992 年载人航天工程(921)立项，当时的国防科委正式下文，任命我为应用系统副总指挥。参与921任务时，又和不少老同事、老领导共事了。彭成荣、胡其正已是501 部正、副主任，戚发轫担任了神舟飞船系统总设计师，陈宜元转任资源卫星总设计师，何正华则由于两地问题，很早就调到上海航天局。再也见不到的是带领我深入航天领域的赵九章、钱骥两位先生。最后一次见到钱骥是在1982 年，我家刚搬进中关村东侧、挨着清华园火车站的钢筋营平房里，一天晚上，钱骥突然来到我家，他第一句话没有说是如何知道我家在这里，又如何找到这个既偏僻，又得弯弯曲曲绕进来的地方的。只是说，1965 年没有及时把你们的人事关系转到651 设计院，否则你们也不会到山沟里去十年了。