● 梅兴无
1970年4月24日,我国第一颗人造地球卫星“东方红一号”发射成功。“东方红一号”卫星与核弹、导弹一起,被誉为“两弹一星”。在这一震惊世界、令中国人扬眉吐气的成就背后,有着许多鲜为人知的故事。
图① 酒泉卫星发射基地“东方红一号”卫星发射塔
图② 停放在总装车间的“长征一号”运载火箭
图③ 1960年5月28日,毛泽东在上海视察T-7M火箭
图④ 周恩来与钱学森(右)亲切握手
1957年10月4日,苏联成功发射人类第一颗人造卫星,令世界震惊。10月13日,中国科学院召开座谈会,国防部五院院长、中科院力学所所长钱学森,中科院地球物理所所长赵九章等著名科学家建议我国开展人造卫星研究工作。
1958年5月17日,毛泽东在党的八大二次会议上提出:“我们也要搞人造卫星。”同年8月,中国科学院成立了以人造卫星和火箭为专门研究对象的机构,代号为“581组”,意为1958年的第一号重大任务。钱学森任组长,赵九章、卫一清任副组长。
在那个科技水平、工业水平较为落后的年代,完成这样一项任务是十分艰巨的。为了搞卫星,1958年,国家在财政十分紧张的情况下,调拨2亿元专款,这在当时简直就是一个天文数字。中科院成立了三所设计院:第一设计院负责卫星总体设计和火箭研制,为方便与上海合作,11月设计院迁至上海,改名为上海机电设计院;第二设计院负责研制控制系统,分三个研究室,分别负责姿态控制系统仿真、遥控遥测、运动物体控制;第三设计院负责探空仪器研制与空间环境的研究。在北京、上海嘉定、山西太谷三地先后建立了3个科学仪器厂,承担卫星结构、有效载荷、无线电跟踪设备等的加工生产。这3个工厂后来成为空间技术研究院卫星本体加工生产、总装测试的主力工厂。
1959年初,邓小平指示:“卫星还是要搞,但是要推后一点,因为国家经济困难。”中国科学院调整了“581”任务部署,把研究重点放到研制探空火箭上,并提出了五条工作意见:以火箭探空练兵;高空物理探测打基础;不断探索卫星发展方向;筹建空间环境模拟实验室;研究地面跟踪接收设备。
研制小型探空火箭T-7,被上海机电设计院列为重点任务。为锻炼队伍,他们决定先搞一个体积比T-7小一半的模型火箭T-7M。一台试验设备就安装在单位一个厕所隔出来的5平方米大小的天井里。技术负责人王希季带着20岁出头的“娃娃团队”,在这个狭小、散发臭味的地方做试验。就是在这种条件下,他们仅用9个月时间,就研制出我国第一枚T-7M探空火箭。
火箭发动机试车,需要有防爆、防火、防毒试车台;没有钱新建试车台,他们在上海南汇老港找到当年日本人留下的一座旧碉堡,把它改造成一座简易试车台,还在一块冬闲稻田里开辟了一个简易发射场。郊区没有通电,他们借来一台50千瓦的发电机,用芦席围成一个“发电站”;没有燃料加压设备,就用自行车的打气筒一下一下地把推进剂压进储备箱中。
然而,1960年1月的第一次火箭试射还是失败了。经过改进的T-7M火箭于同年2月19日再次发射,王希季在麻袋包垒成的“指挥所”里,用挥舞的手势和大声的喊叫,指挥着火箭发射,并获得成功。
钱学森得知探空火箭发射成功的消息非常高兴,4月18日,他和中科院党组书记张劲夫陪同聂荣臻视察T-7M火箭发动机热试车。张劲夫说:“中国人搞火箭在这么个破地方,这么个搞法。王希季,在世界航天史上,你这可是空前绝后啊!”王希季说:“可惜低了点,才8公里。”聂荣臻说:“别小看这8公里,它是中国人迈向太空的第一步。”
1960年5月28日,毛泽东亲临上海新技术展览会视察T-7M火箭。他高兴地夸赞:“了不起,8公里那也了不起,应该8公里、20公里、200公里地搞上去!”
1964年10月,赵九章、钱骥一行应国防科委邀请去酒泉卫星发射场,参观“东风二号”火箭发射试验。钱学森问赵九章的观感,赵说导弹研制进展这么快,出乎意料。他俩都认为,研制卫星和火箭,已具备条件。
1964年12月和1965年1月,赵九章和已改任七机部副部长的钱学森分别上书中央,建议加速发展人造卫星。周恩来指示由中科院拿出人造卫星研制方案。
负责卫星总体组的钱骥带领团队很快拿出初步方案,由钱骥等直接向周恩来汇报。当周恩来知道钱骥的名字后,哈哈一笑说:“你也姓钱呀!看来搞卫星也离不开钱呀!”意思是搞导弹有钱学森,搞原子弹有钱三强,现在搞卫星又有个钱骥。
8月,周恩来主持中央专委第十三次会议讨论并通过了中科院《关于发展我国人造卫星工作规划方案建议》,提出争取在1970年左右发射我国第一颗人造地球卫星,并将卫星工程的代号定为“651”任务。
10月20日到11月30日,在北京友谊宾馆召开“第一颗人造卫星方案论证会议”。第一颗人造卫星被命名为“东方红一号”,总体要求是“上得去、抓得住、看得见、听得到”。“上得去”就是要有能把卫星送上天的运载火箭;“抓得住”就是要有跟踪卫星的测控系统;“看得见”就是能用肉眼看到天上的卫星;“听得到”就是卫星在太空中能播放《东方红》乐曲。
为了确保第一颗人造卫星研制的顺利进行,1967年7月,中央决定组建中国空间技术研究院,1968年钱学森任院长。为加强卫星总体设计的力量,钱学森调七机部一院副院长任新民负责研制“长征一号”运载火箭;调七机部一院导弹总体设计部副主任孙家栋负责“东方红一号”卫星的研制工作。
“上得去”,火箭是重中之重。“长征一号”运载火箭是为发射“东方红一号”卫星量身打造的。“长征一号”火箭以中远程导弹作为第一级、第二级,用探空火箭技术研制第三级,三级连续传递,将卫星送入预定轨道。
发动机是火箭的心脏,关系到火箭发射的成败。研制发动机的过程异常艰辛。从1969年5月开始,火箭发动机按计划进行一、二级,二级,二、三级,三级的试车工作。任新民团队于8月22日进行二、三级发动机试车,9月6日进行三级发动机试车,获得成功。
他们克服重重困难,最终将“长征一号”发动机和箭体制造出来。1969年10月6日,“长征一号”火箭试射失败。任新民心急如焚,拄着拐棍,亲自带着队伍去火箭可能坠落的茫茫大漠苦寻弹头残骸。直到第5天,终于找齐了所有火箭残骸,排查了故障,改进了火箭。
1970年1月30日,“长征一号”火箭试射取得成功,火箭的第一、二级的飞行工作状态,包括第二级滑行段的姿态控制系统均属正常,标志着“长征一号”火箭已具备了投运卫星的能力。
周恩来在听取“长征一号”火箭研制情况汇报后,关切地留大家吃夜宵。他拿起筷子,先给钱学森夹了一个热腾腾的包子,又给任新民夹了一个。
4月24日,“长征一号”运载火箭把“东方红一号”卫星准确送入轨道。5月1日晚,毛泽东在天安门城楼上接见有功人员。周恩来把任新民介绍给毛泽东:“主席,他就是放卫星的人。”毛泽东握住任新民的手,连声称赞:“了不起!了不起!”
孙家栋在全面了解卫星研制情况的基础上,从七机部各部门的技术骨干中,挑选出后来被称为“航天十八勇士”的干将。他们对原来的卫星方案进行简化,先用最短的时间实现卫星上天,再研制带探测功能的应用卫星。孙家栋将之比喻为“把一辆汽车变成了平板车”。
“东方红一号”卫星播放《东方红》乐曲的重要性,不亚于卫星发射本身。钱学森强调:“让人民都听见《东方红》。”
发送《东方红》乐曲信号和遥测参数的拉杆式短波天线可靠释放并展开,是保证播放《东方红》乐曲的关键。卫星上共有4根天线,每根长3米。技术人员一遍遍模拟卫星自旋,反复对天线进行展开释放试验,终获成功。
如果装上收音机能直接收听到的发射机,卫星的质量将超过1吨,这超出了“长征一号”火箭的运载能力。最后他们采取了卫星发送、地面站接收、广播电台转播的办法,让全国人民收听到经广播电台转播的卫星发送的《东方红》乐曲。
为了让人们在地面上“看得见”卫星,孙家栋和同事们绞尽脑汁。天文专家对卫星目视亮度进行计算,卫星亮度相当于七等星,而肉眼最多只能看到六等星。孙家栋和同事们想了很多办法,天文专家看后说有改善,但还是看不见。
他们就和研制火箭的同事商量,终于想出一个“借光”的办法。在火箭末级上加了一个由特殊材料制成的“观测裙”,卫星上去之后,火箭末级脱离,直径4米左右的“观测裙”被撑开,大面积反射太阳光,与卫星一前一后,速度和轨道差不多。所以人们肉眼看到的是带“观测裙”的火箭末级,而非卫星本身。
1969年底,西北、长春、胶东等地面跟踪观测站联调基本完成,在西安测控中心的指挥下,地面跟踪观测系统进行了跟踪国外卫星的模拟演练,实现了在地面“抓得住”卫星的要求。
1970年4月1日,“东方红一号”卫星和“长征一号”运载火箭由火车专列运抵酒泉卫星发射场。4月2日、14日,周恩来两次听取火箭、卫星情况的汇报,强调:“临近发射,同志们要大胆去干,搞科学试验嘛,成功和失败的可能性都存在,你们大家要尽量把工作做细、做好,万一失败了也没有什么,继续努力就是了。”他最后提出了16字要求:“安全可靠,万无一失,准确入轨,及时预报。”
1970年4月24日下午3点50分,钱学森在发射场接到周恩来从北京打来的电话:“毛主席已经批准了这次发射。希望大家鼓足干劲,细致地工作。要一次成功,为国争光!”
1970年4月24日20时整,“东方红一号”卫星发射准备工作进入“倒计时”。21时35分,“东方红一号”卫星随“长征一号”运载火箭离开发射台。21时48分,星箭分离,卫星入轨。21时50分,国家广播事业局报告,收到卫星发送的《东方红》乐曲,声音清晰。1970年4月25日18点,新华社宣布:1970年4月24日,中国成功发射了第一颗人造卫星。
“东方红一号”卫星的成功发射为中国的“两弹一星”宏伟事业添上了那颗宝贵的“星”,中国人从此打开了通向太空的大门。