东方红一号：开天辟地启新元

2020-04-15郭兆炜

太空探索 2020年4期

文/ 郭兆炜

▲ 东方红一号卫星

1970年4月24日，东方红一号卫星成功发射、准确入轨，为璀璨的星空再添亮丽，掀开了近半个世纪以来中国航天人追星逐梦树丰碑的不朽篇章。

东方红一号卫星的发射成功，标志着“两弹一星”国家重大高科技工程的圆满完成，在中国航天发展历程中具有里程碑式的意义，对于中国空间技术发展的路径、方向，宇航产业的研制理念和管理模式，一代代航天人的精神信仰和工作作风等诸多方面都产生了极为深远的影响。

“十道金牌”保“天字第一号工程”

1958年5月17日，毛泽东主席提出“我们也要造卫星”的宏伟设想。为了推动卫星研制，党和国家在不同时期发布、审议通过了多项规划和报告，出台了多项专门的措施和办法，形成了保驾护航“东方红一号”研制的十道“金牌”，使“天字第一号工程”按时圆满完成。

1958年8月，国务院科学规划委员会在《二五科学规划执行情况的检查报告》中指出：“发射人造卫星，将使尖端科学技术装备加速前进，开辟新的科学技术研究工作的领域。”在聂荣臻副总理支持下，中国科学院把人造卫星列为1958年第一项重点任务，代号为“581任务”，并成立了以钱学森为组长的领导小组。

1958年11月，党中央在八届六中全会期间又专门审议了研制人造卫星的意见和计划，中央政治局在百废待兴的情况下，决定拨2亿专款支持科学院搞卫星。

1965年3月，在我国相继成功发射第一枚弹道式导弹、爆炸第一颗原子弹的背景下，国防科委召集各部门责任人座谈中国发射人造卫星的必要性和可行性。4月19日，国防科委向中央呈送了《关于研制发射人造卫星的方案报告》，提出了拟于1970年至1971年发射中国第一颗人造卫星的建议。5月初，周恩来总理主持的中共中央专门委员会第十二次会议批准了这一报告。

因为这个任务是1月份正式提出建议的，因此代号定为“651”。周总理在会上还强调，只要“651”需要的，全国的人、财、物，不管是哪个地方、哪个单位的，一律放行，全面绿灯。“651”任务的确定也是人们把我国第一颗人造卫星任务称为“天字第一号工程”的由来。

1965年8月召开的中共中央专门委员会第十三次会议审议通过了《关于发展中国人造卫星工作的规划方案建议》，同意第一颗卫星争取在1970年发射。

1966年5月，该建议经过修订后，形成了《发展中国人造卫星事业的十年规划》，描绘出我国人造卫星事业有序发展的宏伟蓝图。

1967年3月，面对“文革”浪潮的冲击，聂荣臻向中共中央正式上报了《关于军事接管和调整改组国防科研机构的请示报告》，周总理大力支持并快速上报毛泽东主席。毛泽东批示“总理，照办”。至此，“东方红一号”研制被纳入军事管理，研制中的主要科技人员被纳入保护名单。此外，国防工业军事管制小组还采取了一系列组织措施，从机构和管理方面保证卫星研制工作的正常进行。

1967年6月，为了凝聚分散在全国不同地区的空间飞行器研制力量，形成全力以赴保卫星研制的“拳头”，中央军委决定“同意国防科委提出的组建空间技术研究院的方案”。

1967年9月，聂荣臻副总理向中央提出了《关于国防科研体制调整改组方案的报告》，建议把国防科研方面的研究力量进一步集中起来，成立18个研究院。其中第五研究院名称为“人造卫星、宇宙飞船研究院”，即空间技术研究院。10月25日，毛泽东主席在此报告上批示：“此件压了很久，……很好，照办。”

在空间技术研究院的大力推动和有力支撑下，1967年12月，国防科委主持召开第一颗人造卫星研制工作会，审定了该卫星总体方案和各系统方案，并正式将中国第一颗人造卫星命名为“东方红一号”。

1968年1月，国家正式批准了东方红一号人造卫星的研制任务书，华夏第一星全面进入研制试验的冲刺阶段。

会议的主题是吃肉

1962年，“东方红一号”研制的关键阶段，全国性的大饥饿如洪水般向研制队伍袭来。研制人员每餐只能吃到一个馒头，一角钱干菜汤，汤里只有几星油花，70%的科技人员都因营养不良出现了浮肿。可是这支队伍仍然不懈地向科学高峰进军。

1961年春节前夕，周恩来和陈毅、聂荣臻将众多科学家邀至人民大会堂宴会厅。主宾席上，周恩来一边是钱学森，一边是钱三强。聂荣臻举杯宣布“会议”开始：“各位辛苦了，为了感谢大家，总理要我和陈老总请大家来开会，会议主题只有一个，吃肉！”

四张大圆桌上摆满了一寸见方，烧得油光晶亮香味扑鼻的红烧肉。周恩来起身为在场的科学家夹肉：“吃吧，都要吃，吃好！吃肉补补脑。”

在那个饥饿的年代，毛主席戒了肉、周总理停掉了茶、邓小平戒了烟……党中央向科学家们表示关怀和感谢的礼物，却是一碗碗科学家久违的肉。这在富裕的年代不一定算得上佳肴，但在历史的那一刻，“周总理请吃肉”“科技工作者特供”成为一种激励，一种鼓舞，一种动力。

为了保证“东方红一号”等重大科技专项的顺利推进，聂荣臻亲自向海军及北京、广州、济南等大军区“化缘”了一批肉、鱼、黄豆等副食品。聂荣臻指示：这些食品只能供科技人员食用，其他人员不得享受。这些肉、鱼、黄豆由此被冠以“科技肉”“科技鱼”和“科技豆”之称。

在党中央的亲切关怀和大力支持下，“东方红一号”研制人员的伙食得到了改善。食堂开设了甲、乙两个售饭窗，甲窗前供应肉片炒菜、白米饭、汤，专供科技人员。有时候在这个窗口，每位科学家还能得到一个用羊油煎的小面饼。清炖黄豆被加进了科研人员的菜盘子，虽然只有一汤匙，却温暖了科研人员的胃和心。

哪怕被扣帽子、掉脑袋，也要求真务实

“东方红一号”研制时，正值“文革”对毛泽东个人崇拜的鼎盛时期，各分系统的仪器做出来后，都被认真镶嵌上一枚毛主席像章，有的像章还很大，导致卫星超重问题严重。但这在当时是没人敢站出来反对的。

另外，每台仪器都有特定的散热条件，仪器所涂的颜色不同，结构材料的厚度不同，散热的情况也不同。仪器上增加毛主席像章，有可能带来许多想不到的技术问题。但如果肯定地说在仪器上加个像章就会把仪器弄坏，从技术角度来讲还没有经过论证，也没有完整的计算和试验数据对此加以说明。

▲ 1958年，毛泽东主席参观中国科学院科研成就展

▲ 当年的设计者们

▲ “东方红一号”总体技术总负责人孙家栋

在当时“卫星上天、红旗落地”的错误舆论背景下，多说一句话都极有可能招致政治帽子落到头上。这件事到底应该怎么办？

1969年10月下旬的一个晚上，孙家栋作为“东方红一号”总体技术总负责人和钱学森的助手，与钱学森一同来到人民大会堂江苏厅向周恩来总理作汇报。本着对航天事业负责的态度，孙家栋郑重地对周总理说：“从政治感情上来说，大家出于对毛主席的热爱，在卫星仪器上安装毛主席像章，这是完全可以理解的。但是从技术角度讲，一是质量超限，二是卫星上天后会对运行质量产生影响。”这马上引起了周总理的重视，周总理说道：“政治挂帅的目标是要把工作做好，而不是要把政治挂帅庸俗化。搞卫星一定要讲科学，要有科学态度。”

周总理的话让大家安了心。会后，钱学森、孙家栋马上按总理的要求做了安排，使得这件棘手的难题得到了圆满解决。

“上得去、抓得住、听得清、看得见”

1967年12月，国防科委组织召开东方红一号卫星方案论证协调会，确定了“上得去、抓得住、听得清、看得见”的十二字卫星总体技术方案。作为卫星技术总负责人的孙家栋，为了先用最短的时间实现卫星上天，在解决有无问题的基础上，再研制带有探测功能的应用卫星，大胆对原来的卫星方案进行了简化。

但在确定卫星总体设计指标时，矛盾接踵而来。体积要求、重量要求、功能要求、匹配要求，一个个困难摆在了孙家栋和研制队伍面前。

东方红一号卫星使用的是化学电池，从总体出发难以平衡和满足各分系统初始功率的消耗要求。比如当某些分系统申请到比较大的功率指标后，其部分子系统却用不完那么大的功率，这些功率消耗不掉，反过来会给整星温度控制系统带来不必要的新问题。

当时各分系统的设备都已经做出来了，再改动已经来不及了，这个看似小的问题让很多科学家都很头疼。

▲ 东方红一号卫星乐音装置

孙家栋经过反复思考，逆向思维提出了一个解决方案：在出现余量的分系统串联功耗电阻，富余多少就串联多少，把富余的功率由电阻消耗掉。这样既不影响设备的工作状态，又可以保持原设计的热平衡状态，问题就这样解决了。太空奏响《东方红》，听似简单，但是在当时的技术条件下，实现起来是有很大难度的。

考虑到地面的元器件没有经过上天考验，研制人员以高稳定度的6个音源振荡器代替“音键”，用程序控制线路产生的节拍来控制音源振荡器发音。

为了保证乐音嘹亮悦耳，研制人员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。

从“音键”的选择、调配，到所有元器件、材料和测试仪器，科研人员进行了上百次实验，终于取得了令人满意的效果，奏出了音色纯正、节奏明快、格调高雅的《东方红》乐曲。

从零起步，勇攀高峰

东方红一号卫星是我国研制的第一颗卫星，不仅要解决卫星本身的一系列新技术问题，而且星上所用的材料、元器件和仪器，要承受发射时力学环境的考验，要长时间在宇宙空间特殊环境下工作，所有这些技术问题，都需要从零起步，全部得到解决。

1958年5月，聂荣臻副总理责成中国科学院和国防部五院组织有关专家拟定卫星计划。当时，负责制订计划的赵九章和钱骥面临着这样的问题：“卫星上了天，如何对抗未知的外太空环境？”除了一本美国杂志上刊登的卫星做空间环境试验的照片，当时没有任何可以查阅的技术资料，一切从零开始，一切从无开创。

1961年2月，钱骥选派6名骨干青年去全国工业基础最好的上海学习。其中的黄本诚、张和福、邹定忠三人，在上海电理仪器厂负责研究名为KM1、KM2的真空环境模拟设备。为了打破“不可能”的技术魔咒，他们背着图板、丁字尺、计算尺下厂设计、驻厂加工。没有资料可查，他们就去工厂调研，虚心向工厂的技术人员与工人请教；没有专业基础，他们就参考上海图书馆里英文、俄文以及日文教科书籍，从真空、低温、传热学、太阳辐照、电控等一些基本原理学起，每天都夜读至12点；没有好的国家工业基础，他们就自己想办法，自己负责工艺和审查图纸，自己设计，自己跑加工……1965年，全部材料立足国内，继英、美、法、苏之后的中国第一套大型真空试验设备由中国人自己研制成功，为我国第一颗东方红卫星进行5年的可靠性试验，并实现一次发射成功作出了卓越贡献。

▲ 喜看东方红一号卫星飞过头顶的人群

因陋就简，没条件也要上

由于国防工业基础薄弱，“东方红一号”研制人员面临很多困难。他们因陋就简、土法上马，本着“有条件要上，没条件也要上”的原则，向着一个个不可能发起了冲击。

由于缺乏加工设备，对精度要求较高的卫星部组件当时都需要手工打造。在给“东方红一号”的铝合金外壳蒙皮表面进行光亮阳极氧化处理时，正值寒冬，由于五院529厂厂房内不具备生产条件，大家便在冰天雪地里搭起一个木棚，在里面挖了两个大坑，上面支起3个大铅槽，槽中放入硝酸溶液，下面用木柴烧。为了防止风沙弄脏电解液，他们就在木棚上盖上几片石棉瓦。没有防毒口罩，他们就用湿毛巾捂住鼻子做试验，实在憋不住了，就跑到棚子外面吸几口新鲜空气，又跑回棚里继续干。

经过两个多月的苦战，研制人员终于攻克了难关，使蒙皮表面的辐射率和吸收率达到了规定的技术要求。

东方红一号卫星上的4根短波天线是用来发送《东方红》乐曲信号和遥测参数的。要确保天线在太空高速旋转状态下顺利展开，只能完全靠地面试验，而试验需要的设备是研制人员自己动手研制生产的。

作为“东方红一号”技术负责人之一的戚发轫，回忆起这段难忘的场景仍记忆犹新：“天线一甩断了就跑出去了，我们怎么办呢？在仓库里有很多的包装箱，包装箱都有盖子，包装箱很粗糙，都有一个缝，所以每个人拿一个盖子从缝里观察实验；年轻人就爬到房梁上去看。就在这种条件下我们做了很多实验，把尺寸、整个程序都搞清楚了。”