●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),。
●周恩來(lái)詢(xún)問(wèn)衛(wèi)星上天后《東方紅》樂(lè)曲是否會(huì)變調(diào)?戚發(fā)軔用航天人一貫秉持的誠(chéng)實(shí)態(tài)度回答:“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,。”
●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。
生產(chǎn)過(guò)東方紅一號(hào)產(chǎn)品的廠房如今透露出歷史的滄桑
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(mǎn)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,。到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)星被再次提上了日程,。
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,。”潘厚任說(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,。
東方紅一號(hào)衛(wèi)星科研人員集智攻關(guān)技術(shù)難題
“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,。”讓潘厚任記憶尤新的是,,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?!?/p>
“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)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
時(shí)間飛快地流逝著,,誰(shuí)也別想抓住它的尾巴。
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負(fù)責(zé),。
之后,,包括后來(lái)成為中國(guó)工程院院士的戚發(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(zhuān)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,。
工人們正在討論衛(wèi)星產(chǎn)品的加工方案
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),。
當(dāng)年?yáng)|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)身上卻獲得了圓滿(mǎn)解決,。這項(xiàng)技術(shù)在當(dāng)時(shí)達(dá)到了世界先進(jìn)水平。
后來(lái),,東方紅一號(hào)在太空中工作正常,,沒(méi)有因?yàn)闇乜貑?wèn)題造成設(shè)備失靈。
脫離大氣層的保護(hù),,外太空的環(huán)境可謂極端惡劣,。這種特殊條件對(duì)衛(wèi)星上所有設(shè)備都有很苛刻的性能要求,。而當(dāng)時(shí)中國(guó)整體工業(yè)水平比較落后。
衛(wèi)星在太空中要圍繞繞地軌道飛行,,這個(gè)軌道需要專(zhuān)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);再間隔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(mǎn)足了任務(wù)的要求,。
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)。
研制者們發(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,。
鑲有毛主席像章的《東方紅》樂(lè)音裝置
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
46年前,,發(fā)射中國(guó)第一顆衛(wèi)星的發(fā)射塔和勤務(wù)塔,,像兩座默默無(wú)言的紀(jì)念碑,如今依然聳立在戈壁深處的酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心,。
總重量173公斤,,比之前發(fā)射衛(wèi)星的四個(gè)國(guó)家首顆衛(wèi)星總重量還要多29.8公斤的東方紅一號(hào)就是 從這里出發(fā)的。
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(zhuān)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,。火箭共三級(jí),,前兩級(jí)的技術(shù)負(fù)責(zé)人是火箭專(zhuān)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(zhuān)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,?!?/p>
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,。
喜看東方紅一號(hào)衛(wèi)星飛過(guò)頭頂?shù)娜巳?/p>
“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(zhuān)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,?!?/p>
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,。