“东方红一号”飞天惊艳世界

孟红

人造地球卫星是衡量一个国家空间技术水平高低的重要标志。1970年4月24日，新中国第一颗人造地球卫星“东方红一号”在酒泉发射成功，使中国成为世界上继苏联、美国、法国和日本之后第5个完全依靠自己的力量成功发射人造卫星的国家，又一次为中国赢得了作为一个大国的自豪与尊严。为了这一天，中国航天人付出了常人难以想象的艰辛努力和汗水心血。那么，第一颗卫星“东方红一号”这一高精尖技术是如何在工业基础差且政治局势动荡的时期一举成功的？

“我们也要搞人造卫星”

中国航天事业起步于20世纪50年代中期，当时由于帝国主义的技术封锁，新中国无法与外界进行科技交往。

1957年10月4日，苏联率先成功发射了世界上第一颗人造卫星，举世震惊。此后的几十年中，美、苏等大国展开了激烈的太空竞争，把人造卫星、载人飞船、航天飞机、空间站等频频送上太空。

对此，党中央和毛泽东极为重视。1958年5月，毛泽东在党的八大二次会议上指出：“我们也要搞人造卫星。一定要在不远的将来，赶上和超过世界先进水平！”并指示中国科学院密切关注有关情况。同年10月，一个以人造卫星和火箭为专门研究对象的机构，在中国科学院秘密成立，这项绝密的工作被定为代号“581”任务，意为1958年的第一号重大任务。钱学森任组长，赵九章任副组长。

1958年，中国各个方面的基础距发射卫星的条件差得很远，但是在当时“大跃进”热潮的影响下，中国科学院在6月份召开的“大跃进”动员大会上，提出放重型卫星，向1959年国庆十周年献礼。其时，潘厚任（后任“东方红一号”卫星总体设计组副组长）还在南京大学上学。在学校提出把探测仪器借助火箭发射到太空去观测空间环境后，他和老师及同学开始学习测算人造卫星运行轨道。毕业后他被分配到中科院搞卫星，进入“581”小组。他回忆说：“什么都不能对外说，家人、同学都不能告诉，信箱什么的都是代号，和家人说起来只能说去中科院上班，记事的笔记本都要上交。”他秘密生活在北京西苑的一个破旧三层小楼里面，这楼是“581”小组的工作地，“东方红一号”也是从这里开始走上“飞天”之路。

承接了国家这项秘密工程后，一帮年轻人干劲十足，夜以继日地苦干了3个月。当年10月就在中国科学院跃进成果展览会保密馆里展出了卫星和火箭的设计图和模型，包括载有科学探测仪器和小狗的两个探空火箭头部模型。这些模型全是年轻的科技工作者用手工敲打出来的。

尽管模型做出来了，可是由于科技人员缺乏火箭、卫星基础理论知识，没有设计资料、计算手段，总体设计参数难于选择，试验手段与测试条件更差，材料、元件供应不上……一大堆实际问题解决不了，卫星研制工作搁浅了。

遭苏联“老大哥”冷遇

通过向“国庆献礼”这一阶段的工作体验，中国科学院的科学家们深深地认识到：冲天的热情不能代替科学，需要学习再学习。

1958年10月，根据中苏科学技术协定，中国派出由赵九章、卫一清、杨嘉墀、钱骥等科学家组成的“高空大气物理代表团”到苏联考察，主要目的是考察卫星研制工作。

由于中苏关系当时已开始紧张，苏联单方面取消了科技合作协议，中国派出的几个科技代表团都受到了冷遇。代表团待了两个半月，仅考察了一些天文、电离层、地面观测站等，未能参观到卫星研制部门及有关的地面试验设备。关于合作、技术援助问题更未涉及。原本对苏联很崇敬的科学家们深有感慨。当年积极提倡搞人造卫星的地球物理所所长赵九章先生说：“看来，靠天，靠地，靠不住！发展宇航科学主要靠我们自己的力量。”

在苏联虽未达到考察卫星研制工作的目的，但苏联先进的工业和科技还是使中国的科学家们开了眼界。他们对比苏、中情况，意识到发射人造卫星是一项技术复杂、综合性很强的大工程，需有较高科学技术水平和强大工业基础作后盾。代表团在总结中写到，发射人造地球卫星中国尚未具备条件，应根据实际情况，先从火箭探空搞起。同时，应立足国内，走自力更生的道路。

1959年1月21日，主持领导卫星研制工作的张劲夫向中科院传达邓小平指示：“卫星明后年不放，与国力不相称。卫星还是要搞，但是要推后一点。”根据中央的方针，张劲夫提出“就汤下面”，因国家经济困难，暂停卫星研制工作，集中力量先搞探空火箭。

于是，1959年之后，我国科研战略调整，集中进行探空火箭、原子弹、氢弹的研发，卫星进度放缓，但是依然制造了不少研发卫星的相关设备：大型振动台、冲击台、地面气候模拟试验箱、噪声模拟室，直径6米的离心机和直径2米的高真空罐等空间环境模拟试验设备，可以进行探空火箭箭头和小型卫星的整星环模试验;特别是高真空罐，可以模拟卫星在轨道运行时的黑冷环境和热辐射环境。

敲定“651”任务

由于缩短了战线，中国很快在探空火箭研制方面有了突破性进展。1960年2月，中国试验型液体探空火箭首次发射成功。此后，各种不同用途的探空火箭相继上天，有气象火箭、生物火箭等。1964年6月，中国自行设计的第一枚中近程火箭发射成功;10月，成功爆炸了中国第一颗原子弹。此时，中国在卫星能源、卫星温度控制、卫星结构、卫星测试设备等方面都取得了单项预研成果。中国的科学家们觉得发射卫星可以提上日程了。

1964年12月，赵九章提笔给周恩来写信，建议国家尽快制订人造卫星发射计划、开展卫星的研制工作，把導弹打靶和发射卫星结合起来，可达一箭双雕之目的。周恩来看过赵九章的建议书后，十分高兴地希望他尽快拿出切实可行的实施报告。与此同时，知名科学家钱学森也上书党中央，建议加速发展人造卫星。

1965年1月，赵九章等人写成具体建议报告，获批后卫星研发进入正式轨道。4月22日深夜，赵九章把潘厚任叫到他家，数学所所长关肇直也在，赵九章激动地说他们的报告已经获得周总理的批示。他要关、潘二人组织技术人员马上开始攻关。次日，潘厚任和另外两名专家何正华、胡其正组成卫星总体组。随后，轨道组、地面设备组成立，中科院各个院所都被动员起来全力以赴研制卫星。

5月，周恩来指示中国科学院拿出第一颗人造卫星具体方案。负责卫星总体组的钱骥等3人，带领年轻的科技工作者夜以继日埋头讨论研究，10天之内便拿出了第一颗人造卫星方案设想和系列规划方案，归纳为3张图1张表：用红蓝铅笔画成的卫星外形图、结构布局图、卫星运行星下点轨迹图和主要技术参数及分系统组成表。该方案先后拿到文津街3号中科院院部和国防科委大楼，分别向张劲夫等中科院领导和罗舜初等国防科委领导作了详细汇报，并由钱骥等专家直接向周恩来作了汇报。初步方案做出来后，给卫星起名字就成了一件大事。画卫星结构图的何正华建议把卫星命名为“东方红一号”，请示中央后获批准。

8月，周总理主持中央专委会议，原则批准了中科院《关于发展我国人造卫星工作规划方案建议》，确定将人造卫星研制列为国家尖端技术发展的一项重大任务。并确定整个卫星工程由国防科委负责组织协调，卫星本体和地面检测系统由中国科学院负责，运载火箭由七机部负责、卫星发射场由国防科委试验基地负责建设。鉴于建议是1月份正式提出的，国家将人造地球卫星工程的代号定名为“651”任务。全国的人、财、物遇到“651”都是一路绿灯，这样中国卫星从全面规划阶段进入工程研制阶段。

力求重量上要超过苏美

根据研究的进度预估，卫星预计在1970年发射。经过两个多月的准备，1965年10月20日至11月30日，中科院受国防科委委托，在北京友谊宾馆主持召开了全国各有关单位参加的中国第一颗人造卫星总体方案论证会（即“651会议”），历时42天。会上，钱骥报告了卫星总体方案。参会者包括海、陆、空及中科院、国防科委、总参、七机部十几个相关大单位的专家120多位，对发射人造卫星的目的、任务反复论证。白天开会，晚上论证。

会议确定：中国第一颗人造卫星为科学探测性质的试验卫星，其任务是为发展中国的对地观测、通信广播、气象等各种应用卫星取得基本经验和设计数据;发射时间定在1970年;成功的标志是简洁易懂好记的几个特征：“上得去、抓得住、听得见、看得见。”

会后，党中央立即组建了“651”设计院和“701”工程处。前者负责卫星本体的设计研制和总体协调，后者负责地面跟踪台站的总体设计和筹建。

会上保密论证了一个议题，即关于中国第一颗卫星重量。这涉及到导弹武器的水平高低。因为早期发射卫星的运载工具，都是在导弹的基础上发展起来的，放卫星实质上还展现着一个国家的军事实力。虽然中国卫星工程起步较晚，但专家们都认为中国的起点要更高，第一颗卫星在重量、技术上要比美、苏第一颗卫星先进。苏联第一个卫星重量83.6公斤，美国的第一颗卫星只有8.2公斤。会议最后确定中国第一颗卫星为100公斤左右（实际上，最后发射时是173公斤）。

卫星本体、各分系统、地面台站选点等工作全面铺开，“东方红一号”卫星的工程研制工作全面开始。

铝板琴奏出“东方红”

中国航天事业的铺路人——何正华和音乐装置的主要设计者刘承熙，在“东方红一号”的命名、音乐选取与诞生过程中起了很大作用。

1965年9月，中科院卫星设计院提出卫星要比各國的第一颗卫星先进一步，即发射一个连续信号。卫星总体组组长何正华认为，苏联第一颗人造卫星的呼叫信号是嘀嘀哒哒的电报码，遥测信号还是间断的。中国要超过苏联就必须发射一个连续的信号，而且要有中国特色，全球公认。所以他提出了播送《东方红》 乐曲、卫星命名“东方红一号”的建议。1966年5月，经国防科委、中国科学院、七机部负责人罗舜初、张劲夫、裴丽生、钱学森等共同商定，将中国第一颗人造卫星取名为“东方红一号”。1967年初正式确定播送《东方红》 音乐。

由于当时正处于“文革”时期，播送《东方红》 音乐不仅是科研任务，也是责任重大的政治任务。如果卫星上天后，乐音不响或变调，无疑是重大的政治问题。在沉重的思想负担和精神压力下，何正华和音乐装置的主要设计者刘承熙开始了技术上的探索，并最终解决了音乐错乱和乐音变调等一系列问题。《东方红》 音乐最后采用电子音乐，用线路模拟铝板琴声奏出。为此，刘承熙还曾经专门跑到北京火车站聆听钟楼的报时声，又跑遍了北京大大小小的乐器店，最后决定把北京火车站钟声的节奏和铝板琴的琴声合二为一，奏出音质纯正、节奏明快、格调高雅的《东方红》 乐曲。

随后，1968年上半年在重庆一家工厂生产出音乐装置的第一批正样产品，由于当时生产秩序极不正常，产品中许多元件出现虚焊现象。因此，最后上天的产品由上海科学仪器厂重新生产。

为了确保卫星研发的顺利进行，党中央决定对中科院实行军管，并很快抽调力量组建新的机构集中搞人造卫星。潘厚任回忆说：“总体组改组，我一个人留下来，搞天文轨道，让我当副组长，沈振金任组长。”有一次深夜，钱学森把潘厚任等3人叫去，问：“卫星放到天上到底能不能看见？”潘厚任回答：“这个星的直径1米，亮度相当于7等星，在天气、光线都好的情况下，人的肉眼最多只能看到6等星，也就是基本看不见7等星。”“看不见”变成了大问题。潘厚任回忆说：“为了让大家看到，科学家后来在末级火箭上加了一个特殊材料制成的‘围裙，卫星上去之后，末级火箭脱离，‘围裙撑开有几十米，大面积反射太阳光，与卫星一前一后，速度轨道差不多，容易看到，所以大家当时用肉眼看到的是带着‘围裙的末级火箭，并非卫星本身。”

解决了“看得见”的问题，“听得见”的问题也让科学家们费尽了心思。在卫星上播放《东方红》 歌曲的重要性并不亚于卫星本身。

怎样听？用什么听？钱学森再问潘厚任等人：“卫星绕地球转的时候，能不能让亚非拉的人民也用普通收音机收听？”潘厚任接过了这个难题，他到国家库房里把全世界各种类型、最先进的新型收音机每样借了一个。之后，他测了各种收音机的灵敏度，反过来推算卫星需要发射的功率有多大。他发现如果要让普通收音机收到，就要给卫星装上发射机，这对于当时火箭的运载能力来说是不可行的。

用地面站转播，这是一个现实可行的办法。所以，全国人民在广播中收的信号，都是从地面跟踪站转播的卫星信号。

红海洋中的“一块绿洲”

中国第一颗人造卫星工程的整个研制工作，大部分都是在“文革”中的非常年月里进行的。那时席卷全国的“红色风暴”冲击到承担卫星工程任务的每一个单位。1967年初，中国科学院和七机部及下属单位均被“群众组织”夺权，卫星设计院原来的领导都“靠边站”了，很多科学家当时被定为“反动学术权威”“特务”“牛鬼蛇神”遭到批斗。即使普通科技人员，也有不少亲属和社会关系在运动中受到冲击和牵连。卫星的研制工作与当时的“革命”发生了冲突。

当时武斗不断，交通受阻，器材供应不上，卫星研制事业已面临夭折的危险。

在这种情况下，1967年初，周恩来总理与聂荣臻副总理采取了一系列措施，宣布组建中国空间技术研究院，任钱学森为院长，编入军队序列，不开展“文革”的“四大”（即大鸣、大放、大字报、大辩论）。空间技术研究院从许多单位抽调出精兵良将，集中实行统一领导，使科研生产照常进行，保证了卫星研制的正常进行。

在空间技术研究院建院之初，研制卫星所需的物质条件十分缺乏，卫星制造厂是由科学仪器厂转产的，在人员、技术、设备和管理方面都面临很多困难。如测试设备少，试验设备不齐，加工设备不足等。铆接，是卫星制造中必不可少的一道工序。可当时卫星制造厂未干过，在卫星的初样和试验阶断，没有铆枪，更没有固定工件的桁架，工人们就靠一把小锤，用自己的身体当桁架，将铆钉一个个敲上去。就是在这样的条件下，卫星厂解决了铆接、阳极化电抛光、光亮铝件大面积镀金、铝件热处理等多项工艺问题。

为了检验设计的正确性与合理性，“东方红一号”卫星从元件、材料，到单机分系统以至整星都要在地面进行多种环境模拟试验。发射场预定发射卫星的时间气候寒冷，却无符合要求的试验场地，“热控试样星”的试验是1968年夏季于海军后勤部的一个冷库中进行的。很多的困难都是靠科技人员因陋就简、土法上马、群策群力解决的。卫星上天后，许多国际友人来空间技术研究院参观，当时的环境条件让参观者大为感叹：“东方红一号”能诞生确实是个奇迹！

卫星上天——难忘时刻、轰动全球

1968年初，“东方红一号”横空出世，卫星的初样研制完成。在经过试样和正样后，卫星就将上天。这个放在研究院二楼的卫星初样和发射时的大体相同，直径1米，72个铝合金面闪闪发光，里面的“五脏六腑”基本就位。潘厚任看着这个集合着无数科研人员心血的金属球体，感慨万千。

1970年4月1日，装载着两颗“东方红一号”卫星、一枚“长征一号”运载火箭的专门列车抵达中国西北酒泉卫星发射中心。4月份的西北戈壁滩上，白天也要穿棉衣，到夜间，裹着皮大衣也感到寒冷。在离地面30多米高的龙门塔工作平台上，科技人员不分白天黑夜，排除一切障碍，一次次地测试。4月24日，风和日丽，春风拂面，发射场上人们精神抖擞，期待着中国第一颗人造地球卫星上天。3点50分，周恩来总理电话告知国防科委副主任罗舜初：毛泽东主席已经批准这次发射，希望大家鼓足干劲，细致地做工作，要一次成功，为祖国争光。21点35分，卫星发射的时刻终于到了。当计时器上出现“0”字时，发射中队长张积华一声大喊：“点火！”操作手胡世祥随即按下了发射按钮。

只见一级火箭的4个发动机喷出了橘红色的火焰，巨大的气流将发射架底部导流槽中的冰块吹出四五百米远。火箭在震耳的隆隆声中离开了发射架徐徐上升，发动机喷出的几十米长的火焰光亮夺目。

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，收到中国第一颗卫星播送的《东方红》 乐音，声音清晰洪亮。

1970年4月25日18点，新华社授权向全世界宣布：1970年4月24日，中国成功地发射了第一颗人造卫星，卫星运行轨道的近地点高度439公里，远地点高度2384公里，轨道平面与地球赤道平面夹角68.5度，绕地球一圈114分钟。卫星重173公斤，用20.009兆周的频律播送《东方红》 乐曲。

新闻公报刚发表，顷刻间，首都北京灯火通明，锣鼓声四起，鞭炮齐放，人们扬眉吐气、兴高采烈纷纷涌上街头游行庆祝。

北京、上海、天津、沈阳、西安……全国各地，万人空巷。人们激动地仰望着太空，仔细寻找着那一颗属于中国的卫星。许多在4月24日这天出生的婴儿，都被激动不已的父母起了一个具有纪念意义的名字——“卫星”。

那确实是令全体中国人自豪的时刻。湘西、海南两个测控站，将接收到的卫星播放的“东方红”音乐信号录制成磁带，由专机送往北京，供中央人民广播电台向全世界广播。

当时的外电评论也很有意思。新加坡《民报》 说：“中国成功地发射了第一颗人造地球卫星，从天外飞来的音波，不但震荡了举世的人心，也使美、苏两国闻之相顾失色。”

“東方红一号”在甘肃酒泉卫星发射中心成功发射这天，不少的科学家是在“牛棚”中听到《东方红》 音乐的。潘厚任在陕西的一个山沟里，通过收音机收到了来自卫星上的《东方红》 乐曲。这一天他格外高兴，但也很平静，他知道，卫星肯定能发射成功，因为太多科学家将毕生的精力和生命奉献给了这颗卫星。不过令人遗憾的是，为中国的第一颗人造卫星倾注了全部心血的赵九章却未能等到这一刻。无端受诬陷迫害的他，早在一年半前已含冤离世。

“东方红一号”卫星升空进入轨道以后，运行情况良好，各种仪器工作正常。卫星上各种仪器实际工作的时间远远超过了设计要求，“东方红”音乐装置和短波发射机连续工作了28天，取得了大量工程遥测参数，为后来卫星设计和研制工作提供了宝贵的依据和经验。人造地球卫星上的短波无线电发讯机，循环播送《东方红》 乐曲和遥测讯号，乐曲声音清晰嘹亮。每分钟循环一次，首先以40秒的时间连续播送两次《东方红》 乐曲，间隔5秒钟后，播发遥测信号10秒钟，又间隔5秒钟，进入另一个循环。人造地球卫星上的遥测仪器不断地发回各种数据。直到现在，这颗人造地球卫星仍在围绕地球继续正常运行。

与世界其他国家相比，中国的第一颗人造地球卫星有显著特点：在重量上，超过了苏、美、法、日四国卫星的总和;在研制速度上，从成功爆炸原子弹到成功发射第一颗人造地球卫星，美国花了12年半，前苏联花了8年，中国仅用了5年半，比苏、美两国都快;在技术上，中国的这颗人造地球卫星实现了安全可靠、准确入轨、及时预报的要求，首次发射即一举成功。我国在特殊历史时期克服艰难险阻成功发射的这一颗“东方红”，使国人扬眉吐气，令世界刮目相看。

（责编 杨玉堂）