寿命只有20天但已遨游太空50年它的名字叫“东方红一号”(上)

写在东方红一号卫星诞辰的日子

4月末的广州潮湿闷热,三国四方会议正在小岛宾馆有序的召开,4月25日,会议上的周恩来总理宣布了一份震撼世界的重量级消息:中国第一颗人造地球卫星——东方红一号,发射成功了!

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我国第一颗人造卫星发射成功

让我们把时光机调回到前一天,1970年4月24日21时35分,酒泉卫星发射场内,随着划破夜空的一声巨响,长征一号火箭直冲云霄,而她本次旅行的主人,正是中国第一颗人造地球卫星——东方红一号。继原子弹和氢弹发射成功后,中国人终于实现了两弹一星的梦想,标志着中国正式开启了航天征程。在当年的五一国际劳动节,天安门广场上人头攒动,人们都在翘首企盼着、目睹播放《东方红》乐曲的卫星遨游太空。但事实上只有少部分的专业人士凭肉眼观察到了卫星,更多的是在享受这来之不易的科技果实。

美苏争先恐后,开辟太空新战场

1957年10月4日晚10点28分,老大哥苏联将一颗名为“斯普特尼克一号”的人造地球卫星送上太空。“斯普特尼克一号”的横空出世,瞬间打破了世界的平静,当时正值美苏争霸时期,苏联拔得头彩,让艾森豪威尔大发雷霆,不仅是因为这一事件使苏联在科技、政治等方面占了瞬时的上风,更因为美国人认为自己的理念设想与科学研究领先于苏联,没有抢到世界首颗卫星发射的殊荣而吃了个哑巴亏。

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斯普特尼克一号

口嚼黄莲、手握十亿美元追加拨款的老美加快了脚步,在三个月之后,成功将一颗名为“探险者一号”的卫星送入地球预定轨道,太空,成为两个超级大国角力的新战场。

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探险者一号

中国嗅觉敏锐,话语掷地有声

中国的高层领袖们在美苏太空争霸中敏锐的意识到中国并不是太空领域的“局外人”,科学家们也纷纷向中央建议应该尽早开展发射卫星的规划,并基于卫星技术在未来国土普查及军事侦察等方面进行了预测。但此时的中国一穷二白,GDP总额不足美国一成,科技落后,工业基础薄弱,别说卫星和飞机了,汽车生产起来都十分困难,苏联科学家也认为中国并不具备在此时研制、发生卫星的条件,“简直是天方夜谭”。

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美苏太空争霸

梦想与现实的巨大差距并没有让中国人失去探索太空的勇气,中国比任何时候都渴望科技进步与国家强盛。1958年5月17日,毛主席在中共八大二次会议上发出了“我们也要搞人造卫星”的号召,并专项拨款两亿元人民币(一般科员当时的工资为36元),承接任务的中国科学院将人造卫星项目列为1958年第一项重点任务,代号“581”,并组建以钱学森和地球物理学家赵九章为首的工作组,成立了第一至第三研究院,分别负责运载火箭、控制系统、探测仪器及空间物理的研究与设计工作。中国航天人就在这样没有经验、没有资料、没有对标的情况下,用对发展科技的热忱和对航天事业的追求,开始了艰难的探索。

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著名空气动力学家钱学森

艰难起步,雪上加霜

“工欲善其事,必先利其器。”中国的科研人员从这一想法入手,首先想要解决搭载卫星升空的运载火箭问题。此时的中国导弹技术还处于仿制的阶段,而运载火箭远比导弹更复杂,紧接着又叠加1959-1961三年困难时期,更使科研工作雪上加霜。中央在全面剖析了当时的经济与科技发展情况后,决定集中力量办大事,先暂停卫星的设计与研制,专攻导弹和探空火箭的核心技术,为后续研制运载火箭积累经验。

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我国第一枚导弹东风一号

这里有必要介绍一下“探空火箭”这种特殊的运载工具。探空火箭可以携带科研设备在距离地球100-300公里的高空飞行,体积比运载火箭小,成本也更低,但是却可以带来最真实的科学试验参数,在运载火箭并未成形的时候,探空火箭是一个完美的试验B角。探空火箭的技术负责人王希季院士和他的团队,为了正常的开展工作,可以说“用尽了一切的办法”,他们把小闹钟、自行车的打气筒都改造成了探空火箭的零件和工具,就是在这样的条件下,科研团队绘制了上千张图纸,进行了数百次的地面试验,终于在1960年2月19日将中国第一颗液体燃料探空火箭发射升空,为运载火箭的研制积累了重要的数据和经验。

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王希季院士(左四)

另一个团队在钱学森院士的带领下,很多导弹技术的难题得以解决,东风一号、东风二号相继试验成功,标志着中国的导弹技术从最初的仿制转为自主研制。此时世界航天技术迎来了迅猛发展期,大洋彼岸的美国已经将卫星应用到了军事领域,印证了中国决策层和科学家们对卫星发展趋势的判断。1961年,美国中央情报局秘密开启了一项代号为“科罗纳”的侦察计划,主要目的是利用卫星搭载高分辨率相机在太空中收集中国研制核武器的绝密情报。在这项计划实施后的第三年,美国人却接连吃到了两个“大瓜”,第一个是1964年6月29日中国自主研制的第一枚导弹发射成功,第二个是1964年10月16日中国第一颗原子弹爆炸成功。

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科罗纳计划于1971年拍摄到的画面

厚积薄发,再踏征程

原子弹和导弹的成功发射,不仅冲破了笼罩在中国及中国人民上空的核威胁,也让心系卫星的科学家们看到了实现梦想的希望。随着中国在导弹和探空火箭领域不断取得的技术突破,运载火箭上马的条件已经成熟。赵九章和钱学森先后在给中央的报告中提出,启动人造地球卫星计划,这两份报告受到了周恩来总理的高度重视并对重新启动研制卫星的建议深表认同。时隔六年,熬过三年困难时期的中国人,借着原子弹和导弹成功发射的“东风”,对卫星的发射也充满了信心。

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1965年1月,在得到周总理的明确指示后,时任中国科学院党组书记、副院长的张劲夫同志开始着手牵头拟定方案,整个科学院上下联动,形成了自己的一套方案,并且诞生了大量的研究课题。随着研究的深入和人们认知的提升,停留在理论与概念中的方案显然不能满足要求,在赵九章和钱骥的带领下,科学院很快就拿出了一版第一颗人造地球卫星的初步方案。1965年7月,周总理在中央会议上批准了中国科学院提出的《关于发展我国人造卫星工作规划方案建议》,并将卫星工程的代号定名为“651任务”,组建了由赵九章任院长的卫星设计院。

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左一为张劲夫,左二为吴有训

接下来摆在科学家们面前的,是一道非常抽象的问题,首先得该送一个什么样的卫星上太空呢?想让这颗卫星寄托什么样的情感?如何表达政治上和科技上的诉求……1965年10月20日至11月30日,一场为期42天的“头脑大风暴”拉开了序幕,我们通常叫它 “651会议”,会议主要围绕中国第一颗人造卫星方案论证和工作安排这两大主线,集中了当时中国这一领域所有的国家精英,最终形成了一套完整的的卫星工程建设实施方案,大到运载火箭方案、测控跟踪总体方案,小到卫星的重量、尺寸以及轨道的高度、倾角等都进行了解释与标定,取得了很大的会议成果。

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参与东方红一号项目的部分科学家

根据“651会议”内容,1967年,中国将第一颗卫星命名为“东方红一号”,将第一枚运载火箭命名为“长征一号”。东方红一号属于科学探测性质的试验卫星,外型为近似球体的72面体,直径1米,重150公斤,计划在1970年左右发射。这颗卫星的任务,是要为中国今后发展对地观测、通信广播、气象预报等各类应用卫星奠定技术和实践的基础。1968年,时任国务院副总理的聂荣臻元帅提出了“国防科技体质调整方案”,中央成立了专门负责卫星研制工作的第七机械工业部第五研究院,钱学森院士担任首任院长。随后钱学森将当时参与运载火箭研制工作的孙家栋调到了第五研究院,担任东方红一号卫星的总设计师(孙家栋院士时年39岁)。

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孙家栋院士正在指挥东方红项目的研制工作

孙家栋和同事们马上投入到了紧张的工作中,大家的目标只有一个,那就是把卫星送上天去,在这一思想的指导下,科学家们经过对方案的一些列简化,让卫星的研制工作在正确的时间轨道上运转起来。然而随着“文化大革命”的不断升级,身为卫星总设计师的孙家栋被调离了工作岗位,万幸的是接替孙老工作的,正是他的辽宁老乡兼亲密好友戚发轫院士,所以我们看到虽然技术负责人发生了变化,但是私下的沟通渠道依然畅通,孙老依然义无反顾的为中国的航天事业默默的贡献着自己的智慧,这更应该是当年中国年轻人应该学习的境界。

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戚发轫院士

随着1970年东方红一号卫星发射日期的日益临近,留给我们的时间不多了,但是谁也不曾想到,我们的困难才刚刚开始(未完待续)……


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