東方紅一號(hào)：閃耀世界的中國(guó)星

姚天宇

東方紅一號(hào)任務(wù)目標(biāo)：上得去、抓得住、聽(tīng)得著、看得見(jiàn)。

今年恰逢我國(guó)航天事業(yè)創(chuàng)建60周年，黨中央、國(guó)務(wù)院決定，從今年起，將每年的4月24日設(shè)立為“中國(guó)航天日”，這也是為了紀(jì)念東方紅一號(hào)衛(wèi)星發(fā)射成功。

半個(gè)多世紀(jì)過(guò)去了，中國(guó)航天事業(yè)一直在不斷攀登，這不僅使我國(guó)走入航天大國(guó)行列，而且提升了民族工業(yè)的技術(shù)水平。中國(guó)航天史上樹(shù)起的一座座里程碑中，發(fā)射東方紅一號(hào)衛(wèi)星可以說(shuō)是當(dāng)之無(wú)愧的第一座。

在很多人看來(lái)，那個(gè)年代的中國(guó)能夠成為第五個(gè)獨(dú)立研制和發(fā)射衛(wèi)星的國(guó)家，簡(jiǎn)直就是奇跡。

一場(chǎng)42天的會(huì)議

在中國(guó)航天科技集團(tuán)公司五院充滿科技感和未來(lái)氣息的展廳里，陳列著一顆特別的航天器——我國(guó)第一顆人造衛(wèi)星東方紅一號(hào)備份星。

時(shí)光還要倒回上個(gè)世紀(jì)中葉。

1958年5月17日，毛澤東在黨的八大二次會(huì)議上提出中國(guó)也要搞人造衛(wèi)星。1964年，我國(guó)導(dǎo)彈和原子彈相繼研制成功，從戰(zhàn)略高度謀劃，研制中國(guó)人自己的衛(wèi)星被再次提上日程。

1965年的一天，之后被任命為東方紅一號(hào)總體組副組長(zhǎng)的潘厚任得知中央決定重啟衛(wèi)星研制時(shí)激動(dòng)得簡(jiǎn)直要跳了起來(lái)。

“終于可以為國(guó)家盡一份力了?！迸撕袢握f(shuō)。

不久，潘厚任接到通知，當(dāng)年10月要召集一個(gè)東方紅一號(hào)全國(guó)性的方案論證會(huì)議，地點(diǎn)在北京的友誼賓館。

那是潘厚任這一生中參加過(guò)的時(shí)間最長(zhǎng)的一次會(huì)議，歷時(shí)42天。而這42天，也成為東方紅一號(hào)生命中最重要的時(shí)刻之一。

“會(huì)上對(duì)衛(wèi)星的各種可能性進(jìn)行了討論，甚至是爭(zhēng)論，并挑選出最新、最優(yōu)的技術(shù)途徑?！弊屌撕袢斡洃洩q新的是，當(dāng)時(shí)全國(guó)最頂尖的科學(xué)家都從四面八方趕來(lái)。

“一切從零開(kāi)始。”

“運(yùn)載是怎么回事，究竟是什么軌道，什么傾角？”

長(zhǎng)達(dá)42天的激烈討論之后，東方紅一號(hào)的基本方案最終確定，簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)用12個(gè)字就可以概括——“上得去、抓得住、聽(tīng)得著、看得見(jiàn)”。

按照這次會(huì)議中提出的研制計(jì)劃，我國(guó)第一顆人造衛(wèi)星將于1970年發(fā)射。也就是說(shuō)，留給科研人員的時(shí)間只有5年。對(duì)于既沒(méi)有研制隊(duì)伍，也沒(méi)有基礎(chǔ)學(xué)科支撐的中國(guó)來(lái)說(shuō)，研制衛(wèi)星本身就像是一次沖破重力飛向太空的探險(xiǎn)。

“打個(gè)比方，就像你要吃饅頭，饅頭買(mǎi)不到，面粉也買(mǎi)不到，甚至連小麥也買(mǎi)不到。你要開(kāi)荒種麥子從頭來(lái)?！碑?dāng)時(shí)，重重的困難考驗(yàn)著中國(guó)的科學(xué)家們，潘厚任也在其中。

經(jīng)過(guò)那次會(huì)議，很多科學(xué)家在之后的幾年時(shí)間里輾轉(zhuǎn)反側(cè)，寢食難安。

然而，正當(dāng)所有科研人員鉚足了勁兒要全神貫注打一場(chǎng)飛向太空的攻堅(jiān)戰(zhàn)時(shí)，一場(chǎng)突來(lái)的變故打亂了所有的科研計(jì)劃。

1966年開(kāi)始的“文革”擾亂了各個(gè)科研部門(mén)的研制秩序。原來(lái)負(fù)責(zé)東方紅一號(hào)研制工作的趙九章、錢(qián)驥等科學(xué)家被迫離開(kāi)科研一線。

歷盡艱辛待發(fā)射

1968年，為了扭轉(zhuǎn)混亂的科研局面，繼續(xù)推進(jìn)東方紅一號(hào)的研制工作，中國(guó)空間技術(shù)研究院成立，院長(zhǎng)由錢(qián)學(xué)森擔(dān)任。

東方紅一號(hào)總體設(shè)計(jì)部也很快組建，負(fù)責(zé)衛(wèi)星的頂層設(shè)計(jì)，并由七機(jī)部一院火箭總體部的小伙子孫家棟任技術(shù)總負(fù)責(zé)人。

之后，包括后來(lái)成為中國(guó)工程院院士戚發(fā)軔在內(nèi)的18位年輕科研工作者進(jìn)入總體設(shè)計(jì)部，“掌印”東方紅一號(hào)研制所需要的各個(gè)專業(yè)。

萬(wàn)事俱備，只欠東風(fēng)。如何開(kāi)展工作？孫家棟不斷地思考著。

時(shí)間緊，任務(wù)重，負(fù)責(zé)總體設(shè)計(jì)的孫家棟決定第一步先精簡(jiǎn)計(jì)劃。

“當(dāng)時(shí)一些科學(xué)探測(cè)項(xiàng)目被有意拿下來(lái)，放在我國(guó)第二顆人造衛(wèi)星上，確保東方紅一號(hào)能夠準(zhǔn)時(shí)上天，完成掌握航天技術(shù)的基本任務(wù)，同時(shí)把科研人員隊(duì)伍培養(yǎng)起來(lái)?！睂O家棟說(shuō)。

雖然研制計(jì)劃被精簡(jiǎn)，但要“平地起高樓”難度還是相當(dāng)大。

在人類(lèi)最早發(fā)射的幾顆人造衛(wèi)星中，溫控一直是困擾研制者的一個(gè)難題。法國(guó)和日本雖然都早于中國(guó)發(fā)射人造衛(wèi)星，但是由于溫控技術(shù)不過(guò)關(guān)，衛(wèi)星上天后不久就失靈了。

東方紅一號(hào)的遠(yuǎn)地點(diǎn)距離地表2000多公里，在太空中運(yùn)行要經(jīng)受超過(guò)200攝氏度溫差的考驗(yàn)。

東方紅一號(hào)的溫控工作由后來(lái)成為兩院院士、中國(guó)航天科技集團(tuán)公司五院技術(shù)顧問(wèn)的閔桂榮負(fù)責(zé)。經(jīng)過(guò)重重攻關(guān)，閔桂榮和同事們終于做出了零電耗的熱控方案，利用跟蹤系統(tǒng)、樂(lè)音系統(tǒng)的余熱為熱控系統(tǒng)提供能量。

就是這樣一個(gè)國(guó)際上的難題，在東方紅一號(hào)身上獲得了圓滿解決。這項(xiàng)技術(shù)在當(dāng)時(shí)達(dá)到了世界先進(jìn)水平。

衛(wèi)星在太空中要圍繞繞地軌道飛行，這個(gè)軌道需要專家們事先通過(guò)精算得出。當(dāng)時(shí)七機(jī)部二院的宋慶元承擔(dān)了衛(wèi)星軌道計(jì)算和運(yùn)載火箭彈道計(jì)算的任務(wù)。她回憶說(shuō)：“那時(shí)候的計(jì)算機(jī)還是電子管，靠語(yǔ)言手工編程，內(nèi)存小，速度慢，還經(jīng)常跳閘。一條彈道一次算不完，要分成四部分計(jì)算，中間結(jié)果存到磁帶上，四五個(gè)小時(shí)才能算完?！蹦嵌稳兆?，宋慶元每天加班到凌晨?jī)扇c(diǎn)，經(jīng)常一天忙得只吃一頓飯。

就這樣，從圖紙到零件，再到初樣、試樣、定型樣機(jī)，東方紅一號(hào)一步步走向成型。1970年3月21日，兩顆東方紅一號(hào)衛(wèi)星總裝完成，等待發(fā)射。聽(tīng)得見(jiàn)不變調(diào)

“東方紅，太陽(yáng)升，中國(guó)出了個(gè)毛澤東……”

《東方紅》是當(dāng)年陜甘寧邊區(qū)新民歌的代表作。這首最早在陜北傳唱的歌曲以樸實(shí)的語(yǔ)言，唱出了人民群眾對(duì)偉大領(lǐng)袖毛澤東及其領(lǐng)導(dǎo)的中國(guó)共產(chǎn)黨的深情。

1968年，為了“讓全世界人民都聽(tīng)到中國(guó)第一顆衛(wèi)星的聲音”，中央確定東方紅一號(hào)要播送《東方紅》樂(lè)曲。

研制者們后來(lái)這樣回憶最初的設(shè)計(jì)構(gòu)想：東方紅一號(hào)樂(lè)曲的播送和衛(wèi)星各種遙測(cè)工程參數(shù)的傳送可以用同一個(gè)發(fā)射機(jī)交替發(fā)送?！稏|方紅》全曲共16小節(jié)，播送一遍用時(shí)40秒。為了突出前8小節(jié)的那一段樂(lè)曲，在40秒內(nèi)重復(fù)播放兩遍前8小節(jié)。然后，間隔5秒，發(fā)送10秒鐘的遙測(cè)信號(hào)；再問(wèn)隔5秒，開(kāi)始下一次循環(huán)。這樣交替播放樂(lè)曲和發(fā)送遙測(cè)信號(hào)，滿足了任務(wù)的要求。endprint

但是，從廣袤的宇宙準(zhǔn)確地傳回這首樂(lè)曲談何容易。因?yàn)椴粌H要保證衛(wèi)星上天后樂(lè)音能夠讓人聽(tīng)得見(jiàn)，還要保證樂(lè)曲不能走音變調(diào)。

研制者發(fā)現(xiàn)，為實(shí)現(xiàn)用一個(gè)發(fā)射機(jī)交替?zhèn)魉汀稏|方紅》樂(lè)曲和遙測(cè)信號(hào)，唯一可行的方案是采用電子樂(lè)音。

已經(jīng)退休20年的中國(guó)航天科技集團(tuán)公司502所職工王國(guó)鼎，對(duì)于樂(lè)曲的產(chǎn)生深諳其理：《東方紅》樂(lè)曲前8節(jié)中，有6個(gè)不同的音，就要用6個(gè)不同的“鍵”，他們用了6個(gè)不同的高穩(wěn)定度音源振蕩器代替6個(gè)不同的“鍵”；同時(shí)，用程序控制線路產(chǎn)生的節(jié)拍來(lái)控制音源振蕩器的發(fā)音和衰減，對(duì)音源振蕩器的振蕩，則用低頻加以調(diào)頻和調(diào)幅，并混以諧波產(chǎn)生和音，如此產(chǎn)生了類(lèi)似鋁板琴發(fā)出的《東方紅》樂(lè)曲的聲音。

為了防止衛(wèi)星上天和旋轉(zhuǎn)時(shí)振動(dòng)對(duì)樂(lè)音裝置產(chǎn)生影響，當(dāng)時(shí)負(fù)責(zé)這項(xiàng)工作的設(shè)計(jì)師劉承熙和同事們，采用了環(huán)氧樹(shù)脂固封的方法。但是，偏偏在固封以后，令劉承熙日夜擔(dān)心的問(wèn)題出現(xiàn)了：《東方紅》樂(lè)曲變調(diào)了！

不知經(jīng)過(guò)多少個(gè)緊張的日日夜夜，逐點(diǎn)逐級(jí)地對(duì)相關(guān)電路進(jìn)行檢查后，研制者們終于發(fā)現(xiàn)了問(wèn)題的癥結(jié)。在上?？茖W(xué)儀器廠的配合支持下，設(shè)計(jì)師們改變了工藝和流程，終于解決了樂(lè)音變調(diào)這一難題。

最后，研制者們將樂(lè)音和遙測(cè)電路板一起裝進(jìn)一個(gè)盒子里，方才大功告成。

“為了東方紅一號(hào)發(fā)出的8個(gè)小節(jié)音樂(lè)，多少人付出血汗，但是我們癡心不悔?！眲⒊形跽f(shuō)。

翹首長(zhǎng)空揚(yáng)眉吐氣

1970年4月1日，裝載東方紅一號(hào)衛(wèi)星和長(zhǎng)征一號(hào)運(yùn)載火箭的專列，雙雙抵達(dá)發(fā)射場(chǎng)。長(zhǎng)征一號(hào)的研制開(kāi)始于1967年11月，是在中遠(yuǎn)程導(dǎo)彈的基礎(chǔ)上修改改進(jìn)而成的?；鸺踩?jí)，前兩級(jí)的技術(shù)負(fù)責(zé)人是火箭專家任新民，采用曾在導(dǎo)彈上使用成熟的液體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)，第三級(jí)采用固體燃料發(fā)動(dòng)機(jī)，負(fù)責(zé)人是火箭專家楊南生。

能不能第一次就發(fā)射成功，這不僅牽涉上萬(wàn)人幾年來(lái)的辛勞付出，更關(guān)系著國(guó)家的形象和民族的榮譽(yù)。所有人都在期待著點(diǎn)火，卻又害怕聽(tīng)到倒計(jì)時(shí)的聲音。

發(fā)射前周恩來(lái)總理問(wèn)戚發(fā)軔：“它上天的時(shí)候，《東方紅》的樂(lè)曲會(huì)變調(diào)嗎？”

這是個(gè)很難回答的問(wèn)題。因?yàn)闁|方紅一號(hào)還沒(méi)有上天，誰(shuí)也不知道結(jié)果。所以戚發(fā)軔用航天人一直秉持的誠(chéng)實(shí)態(tài)度回答：“總理請(qǐng)放心，凡是我們能想到的、地面能做的試驗(yàn)我們都做過(guò)了，沒(méi)有問(wèn)題。”

結(jié)果是檢驗(yàn)研制水平的唯一標(biāo)準(zhǔn)。1970年4月24日晚上9點(diǎn)35分，沉寂的戈壁灘被烈焰照亮。長(zhǎng)征一號(hào)火箭以104噸的巨大推力拔地而起，托舉東方紅一號(hào)衛(wèi)星準(zhǔn)確進(jìn)入預(yù)定軌道。

衛(wèi)星自旋時(shí)，4根3米長(zhǎng)的套管式短波天線自動(dòng)打開(kāi)，開(kāi)始發(fā)送信號(hào)。很快，浩瀚太空中響起了《東方紅》的樂(lè)音。

“發(fā)射震驚了全世界?！睍r(shí)任七機(jī)部四院駐內(nèi)蒙古指揮部副主任、后來(lái)歸屬中國(guó)航天科工集團(tuán)公司的老專家陳克明至今還能回憶起，那次發(fā)射令周總理十分高興，總理表示科研人員辛苦了，為中華民族立功了。

4月25日18點(diǎn)，新華社授權(quán)向全世界宣布：1970年4月24日，中國(guó)成功地發(fā)射了第一顆人造衛(wèi)星。頃刻間，首都北京燈火通明，鑼鼓聲四起，鞭炮齊放，人們涌上街頭高呼著“毛主席萬(wàn)歲”……

通過(guò)廣播，全國(guó)人民都可以聽(tīng)到從太空傳來(lái)的《東方紅》樂(lè)曲，聲音鏗鏘有力、清晰悅耳。東方紅一號(hào)不僅成功上了天，而且達(dá)到了三等星的亮度。

孫家棟激動(dòng)地說(shuō)：“每一顆螺絲釘都是中國(guó)自己搞的，能把第一顆衛(wèi)星送上太空，真是感覺(jué)到揚(yáng)眉吐氣！”

時(shí)光荏苒。如今，曾經(jīng)參與過(guò)東方紅一號(hào)衛(wèi)星研制的年輕設(shè)計(jì)師們已經(jīng)是白發(fā)蒼蒼，那段歷史過(guò)往也深深融進(jìn)他們的血脈，烙進(jìn)他們的生命。正如戚發(fā)軔所說(shuō)：“有了愛(ài)才能奮斗。”他們?yōu)楹螉^斗一生，因?yàn)樗麄儗?duì)航天愛(ài)得深沉。endprint