中國航天之路孫家棟院士訪談錄

何懿

情緣中國航天事業

記：孫院士，您好！今年是中國航天創建60周年，您是對我國航天事業發展有著重要影響的著名航天工程技術專家，我國人造衛星技術和深空探測技術的開創者之一，也是中國航天事業發展的見證者，請談談您的傳奇人生。

孫院士（以下簡稱“孫”）：可以這樣說，我基本上是伴隨著中國航天的發展歷程走過來的。我的個人經歷很簡單。1929年出生在遼寧，小學、中學都是在哈爾濱上的學，1948年，我進入當時還在蘇聯管理下的哈爾濱工業大學讀預科，準備學習兩年俄語后進本科土木系，就在預科將結業的1950年，我國開始組建空軍，蘇聯派部隊幫助我們。當時建立空軍的機制是，按蘇軍的編制配，其它的配置也都是一對一的，需要大批的俄語翻譯，空軍到學校招兵，我直接報名參軍當俄語翻譯了。

1951年，第一批空軍就培養起來了，進程非常快。此時，劉亞樓以他留蘇的眼光看，覺得這樣培養空軍是快，但空軍是高技術水平的部隊，必須培養技術管理人員、飛行員、作戰指揮員等，學習更先進水平的知識和技能，于是給中央打了一份報告，選拔了包括我在內的一部分人去蘇聯茹柯夫斯基空軍工程學院學習飛機設計、機械維修等，計劃回來后承擔管理飛機維護、技術保證等工作。當時蘇聯的學校管理水平很高，學制上先從設計、飛行理論開始，然后加學一年部隊管理。

記：您留蘇期間還獲得了斯大林金質獎章。

孫：是的。我們抵達蘇聯后，眼中的俄羅斯神奇宏偉，還有先進的地鐵站等，一派社會主義新天地，科學技術水平與國內反差較大，當時我想應該向蘇聯學習，而且國家在這么困難的時期拿出大筆經費培養我們，內心中鼓勵自己必須奮發圖強，學成后到工廠或研究所設計、研究飛機，當時搞飛機絕對是世界的尖端技術，能走到這個領域已非常幸運，尤其是從最初的修樓修鐵路走到世界最尖端的一步。沒想到出國留學7年，回來研制導彈，更先進一步，那時世界研制導彈都是剛起步，干了9年后，又開始從事衛星研制工作至今。

導彈發展“三步走”

記：您留蘇回國時，國家正在謀劃導彈武器的發展策略，您是第一批參與導彈研制的科技人才，領導完成了我國第一個自主研發的中程導彈的總體設計。請您談談我國導彈起步之初的情況。

孫：當時國內的形勢也發展很快，正趕上錢學森（以下簡稱錢老）向中央建議研制導彈和原子彈，聶榮臻元帥（以下簡稱聶老總）受中央委托建立導彈研究院，人才由聶老總、錢老選拔。1956年10月8號，中國第一火箭、導彈研究機構——國防部第五研究院正式宣布成立，就是現在我倆所處的這個院，錢老被任命為院長。此外，還有南苑、211廠的一分院，永定路地區的二分院，長辛店地區的三分院。聶老總和錢老調集全國各地人才，其中二三十位專家多是從歐美學成回國的留學生，有任新民、梁守槃、莊逢甘、羅沛霖、屠守鍔、胡海昌等，之后有陸元久、梁思禮等等。同時還有哈軍工、北大、清華、北航等各大院校的畢業生，每年兩三千的往內調，有些學校甚至是全班調入，所以導彈發展的進程很快。

1958年我畢業回國，空軍把我們24個畢業生中的16人送去搞導彈研制。我去時“架子”剛搭建起來，“guided missle”也是由錢老確定譯為“導彈”的。

1958年，蘇聯給了一個小型導彈型號——“P-2”火箭，它是蘇聯在德國二戰時的火箭基礎上研制出來的，射程200多千米，我們就以這個為樣品開始仿制。1959年，中蘇友好關系破裂，蘇聯專家撤退，但我們的科技人員繼續加班加點，完成了圖紙描紅、原理研究、仿制消化、吸收反設計、改進創新的一系列工作，半年后即1960年11月5日，中國第一枚仿制的近程地地導彈——“東風一號”成功發射上天，代號1059，表示1959年10月份上馬的。仿制成功后，我國開始自行設計導彈，1964年6月29號，“東風二號”導彈飛行試驗獲得圓滿成功，射程增加到了800多千米，這對于中國導彈事業的發展具有里程碑意義：我國科技人員不僅掌握了導彈研制的關鍵技術，并且系統地摸索總結出了導彈研制的科學規律，提出了強化總體設計的概念，認識到必須在可行性論證和地面試驗的基礎上，以可靠性為出發點進行方案論證。“東風二號”研制成功后，開始研制“東風三號”。1966年文革開始，社會上的很多單位開始亂起來，航天系統也亂了，但是在導彈研制這項工作上，群眾仍然自發地堅持做好本職工作，因為導彈是個整體的東西，在長時間的工作中大家養成了相互配合的習慣，這就是航天事業的一個非常有意思的現象：政治上大家觀點各異，但是在導彈的研制工作上步調一致。“東風三號”發射后取得成功，這是我國完全自主研制的導彈，射程進一步增加到了2 400多千米。之后我國開始陸陸續續研制“東風四號”、“東風五號”等導彈。

記：我國發展導彈的策略是什么？

孫：我國發展導彈最先是仿制，慢慢在仿制的基礎上改進，如改進射程，調整發動機的升力。改進的好處是不用另起爐灶，主要是鍛煉隊伍，增強信心，掌握技術。雖然研制隊伍是一群知名老專家和青年學生，但是大型工程必須具備非常重要的兩個條件，一是技術本身一定要吃透，如鋁合金框如何成型，控制系統怎么控制；二是導彈從設計研發、理論設計到逐步生產，要形成人才隊伍。雖然每個人自身的技術水平很高，但是不知道怎么把個人的技術特長發揮出來，需要在實踐中礪練成一個整體，有分工，有協作，時間上統一安排，這也是個培訓過程。聶老總說“出成果出人才。你不要單獨給我敲敲打打，我看的重點是隊伍建設”。他說培養隊伍就像練書法，先老老實實寫正楷，寫好后再寫草書，否則書法是寫不好的。

當時中央在隊伍的培養節奏上把握得比較準，第一從蘇聯要了一個型號，要求我們研制隊伍老老實實地把它做出來，不能擅自改動，不要大動作，只改幾個東西，其它配套部門隨之改進，如導彈拉長了，導彈的托架、立起來后的塔架、電纜的設計都得做相應改動……全程下來深刻理解了這個導彈的全貌，培養了隊伍。

第二是在導彈事業的發展過程中，中國特別注重獨立自主，自力更生。雖然剛開始蘇聯對我們有所幫助，但中央強調最終還得自己做。那時蘇聯對我們承諾：“導彈我們都有了，你們放心，你們用的時候，給你們就行了。”給我們導彈時也這么說：“我有新型號你照著生產就行了，不用自己搞設計。”在這個問題上，中央始終強調獨立自主發展導彈事業。中蘇關系不好以后，我們完全有能力自研導彈。所以中央政策對導彈的發展起了非常關鍵的作用，從培養人才為主逐步發展中國的導彈事業。總而言之，我國導彈發展實施“三步走”策略，第一步完全學，第二步自己改，第三步完全自己做，導彈就發展起來了。

記：在我國導彈的發展過程中，有哪些技術途徑、創新思路？

孫：我認為創新思路是非常緊密地結合了中國的實際情況，中國當時一窮二白，但是下決心研制導彈，缺什么補什么，沒有基礎創造條件，一步一個腳印，走自己的道路。比如當時沒有力量搞大推力發動機，決定將4個發動機綁在一起成為一個大推力發動機。

衛星按實用、急用發展

記：您在研制導彈9年后，又被獨具慧眼的錢老點將，負責中國第一顆人造衛星的總體設計工作，從此成為造星人中的一個，更是為數不多的參加了中國第一顆星以及見證了第一百顆星研制發射全程的資深造星人，可以說，見證了中國衛星從無到有的歷程。

孫：1967年，聶老總和錢老從南苑和科學院調集人才搞衛星，成立新五院（相對老五院而言），老五院已不存在了，都是一分院、二分院、三分院等。

我參加完“東風三號”導彈的研制任務后，1967年開始參與衛星的研制工作，1970年衛星發射成功后，逐步研制衛星，有幸參加了100多顆衛星之中的40多顆衛星的研制和發射工作，親身經歷了從地球衛星到載人航天，再到月球衛星的中國航天事業發展的三個里程碑，見證了中國的衛星事業一步一步地發展歷程。

記：中國的第一顆人造地球衛星——“東方紅一號”發射成功后，成為繼蘇聯、美國、法國、日本之后，世界上第五個能獨立研制和發射人造地球衛星的國家，技術也比較先進，在國際上引起了強烈反響。當時是如何邁出征服太空第一步的？

孫：1957年蘇聯發射了世界第一顆人造地球衛星，國際震驚，因為人類第一次把地球上的星體發射到太空并運行，中國也非常關注。1957年，以錢老、趙九章等為首的科學家建議我國開始研制衛星。當時中央考慮，發射衛星一定要有發射能力，否則衛星上不了天。根據當時國家的經濟條件，研制衛星的條件不太具備，決定先做些基礎性的研制工作，一直等到1962年第一顆導彈發射成功，1964年“東風二號”完成研制工作，1965～1966年，“東風三號”基本成功，我國才初步具備發射導彈的能力。因此，1965年，科學院又寫了一個報告，再次建議開展衛星研制工作。中央批復，以科學院為主來抓中國的衛星研制，于是科學院開展了一個項目——“651”工程，代號也與年代有關，1代表一季度，并成立651研究院，時任學部委員的趙九章擔任院長，下設很多研究所，專門開展衛星研制工作。為加快研制進度，采取了一項特殊措施，在科學院下屬的眾多研究所組建人才，不在一起辦公，需要時負責人召集大家開會商議，會議之后，以651的名義下發文件，即機構不搬家，有事聚議，省去了機構大動的麻煩。開了幾天會就把651項目的機構和人員組織起來了，業務工作歸651研究院管，生活保障仍歸原單位負責，相互之間配合得非常好。

651研究院成立后工作開展得很快，除去聚會時交通不便外，其它都不受影響，連續開了幾次大會研究衛星發展方向，制訂發展規劃，同時也制訂了中國第一顆衛星方案，當時還未命名，就叫651。工作一開始的重點就放在了推動工程上，尚沒有認真建立和調整機構，一年多后，文革開始，651的行政機構原本就比較松散，社會一亂，1966年的冬天到1967年的春天，科研基本進行不下去了。中央原定于1970年發射中國第一顆衛星的計劃眼看要泡湯，聶老總非常著急，和錢老他們商量，要想辦法把衛星任務進行下去，重新組建研究院。那時的形勢已組建不起來研究院了，于是決定排在當時航天部已有的一院、二院、三院、四院之后，命名為新五院，為了與已有搞導彈的五院相區別，其實它們級別差兩級，一個是部級，一個是院級。成立新五院后總結原來的經驗，必須把研制隊伍組建在一起，否則工作難以開展。當時國防科委還沒亂，聶老總派機關在北京各處找院址，1967年定在白石橋建立院部，條件非常好。錢老特別強調建立總體設計部（過去我們沒搞過工程，哪家都沒有總體設計部，因此搞導彈時，錢老就成立了總體設計部），建議從南苑調集已經研制過兩個導彈型號的19名工程技術人員過來，與科學院的人一起重新搞總體設計，因為我們知道工程怎么組織和配合。總體設計部是五院的第一個部，因此按照過去導彈編號叫501部。

我調來之后，聶老總找我談過一次話，要我在錢老的指導下，配合好錢老，一定要讓衛星在1970年上天。那時已是1967年，還有3年的時間。科學院從651開始干起，已有一個很好的方案和輪廓，但是他們主張衛星上天后做很多探測工作，如空間的電子情況、大氣情況，這樣需要很多的探測儀器。而衛星上天本來就比較難，加上這么多探測項目，難上加難，肯定拿不出來。我們研究討論第一顆衛星上天主要是從無到有，具備研制衛星和基礎建設的能力，掌握發展航天的基本技術，把研制隊伍建設起來，為我國航天事業的發展起步打下基礎，同時展示我國的綜合國力，擴大政治影響力。因此，第一顆衛星只要能上天就行，不強調它能搭載多少東西。研制衛星的目的想明白后，大家決定在科學院的方案基礎上進行改進、簡化，把原來衛星要進行的空間物理探測任務全部刪掉，保留衛星的本質任務，集中力量突破幾件事情，這樣舉國之力容易辦到，速度加快。

1968年，研制衛星有輪廓了，隊伍也建設起來了，大家又想：既然是第一顆衛星，除了要解決基礎技術以外，能否再擴大首顆衛星上天的政治影響力，在衛星上再多加點東西。于是又辦了兩件事情：做一個發射器，把《東方紅》樂曲裝上去，在天上播放，這個儀器要比探測儀器做起來容易，它是個電子線路，成功裝上后，影響非常大。因為在天上播放《東方紅》樂曲，老百姓拿著收音機就能聽到，比宣傳效果還好。

又有同志想，第一顆人造地球衛星老百姓不但要能聽見，還要能看見，就是告訴大家衛星具體在什么時間會出現在什么地方。蘇聯當時發射第一顆衛星就是大力宣傳何時何地能看到衛星，《真理報》用8版連續報道了一個月，影響非常大。但衛星是圓的，不閃光，因此我們準備把衛星形狀改成72面體，這樣轉起來會反射太陽光，地球上就能看見。為了求證，我們找到南京紫金山天文臺，計算一米直徑的衛星在地球上能不能看見，南京紫金山天文臺反復測算，得出好天氣能看見的結論，但他們也不能完全保證。有人提議在衛星上裝一個3米直徑的氣球，比衛星大，在天上被氣瓶吹起后，在衛星附近飛，看到氣球后找衛星就比較容易了，事實證明效果很好。1969年底衛星出廠，我們給中央報告，周總理親自過問此事，在給總理匯報過程中，總理表揚第一顆衛星做得好，將此次衛星任務概括了4句話12個字：上得去，抓得住，聽得見，看得著。

大多數國家的衛星發展都是先開展空間物理探測，因為衛星上天的目的就是探索人類未知的事物。我國衛星的指導思想是根據國家實用、急用的發展前景。第一顆衛星上去了，然后就是解決怎么回來。當時中國急需發展的是返回式衛星，實際上就是遙感、偵察衛星，當時的電子技術還不行，不能從空間把圖像傳回地面，所以把相機裝到衛星上，照了圖像以后收回衛星，把照相底片收回來。第三步急需解決我國通信問題，因為我國地大物博，通信非常難。

因此，我國衛星的發展可以總結為幾個階段：第一階段，從20世紀60年代一直到80年代，以急用為主。第一步是上天，解決實用和急用，重點是成功研制了“兩彈一星”，對國家經濟建設、國防建設非常重要，第四顆就研制了返回式衛星，現在看來作用很大，為我國發展載人航天打下了非常堅實的基礎，因為載人航天最重要就是要回來，當然這是后話，那時沒看這么遠。同時發展了通信衛星，進入地球同步軌道，此外還穿插研制了一些其它衛星。

80年代以后，國家經濟建設步入正軌，前三顆衛星（“東方紅一號”衛星、“實踐一號”衛星、“長空一號”衛星）也打下了良好的航天基礎，第二階段衛星研發與經濟建設、國防建設聯系在一起，開始為經濟建設、國防建設服務，解決一些難題，而不只是試驗。到90年代，我們研發了氣象衛星、遙感衛星，研制成功了真正的應用衛星、海洋衛星等，對我國的經濟建設起到了很大的作用。

這些研制工作完成后，衛星基礎打牢了，國家第三步是發展應用衛星，將它作為長遠發展的一個方向，并用適當力量開展影響力巨大的載人航天研究，同時搞一部分深空探測等。

記：載人航天、“嫦娥”探月對國防建設的作用大嗎？

孫：首先來講是政治影響，世界公認我國有這個水平。如果現在不搞，幾十年以后才起步就晚了，因此要有一定的遠見。又如深空探測，現在不發展，國際討論都沒有發言權。所以從人類發展來講，一定要掌握世界的前沿技術。

回顧我國航天事業的發展史，我感觸較深的是國家的方針政策掌握得比較準，無論是發展導彈事業還是衛星事業，走了一條非常符合國情的發展道路，一是獨立自主，二是自力更生，三是符合中國發展航天事業的能力，一步一步地發展起來。無論是第一枚導彈，還是第一顆衛星，都不是好高騖遠，而是實事求是，根據實際能力，一步一步發展起來。

中國導航用“北斗”

記：“北斗”導航系統是具有中國自主知識產權的航天應用工程，是繼美國全球定位系統（GPS）、俄羅斯“格洛納斯”衛星導航系統（GLONASS）之后第三個成熟的衛星導航系統，它打破了GPS的壟斷，大大推進了我國的信息基礎建設，提高了我國軍事信息化水平。您作為“北斗”導航系統的總設計師，請介紹一下“北斗”導航系統的作用和發展。

孫：第一顆人造地球衛星上天以后，學術界給它概括了三大功能：一是衛星對信息來講，非常突出的作用就是傳遞信息。過去地面傳遞信息用無線電，受地球曲率的影響，現在用光纜雖然已比較先進，傳遞距離仍有限。而在衛星上發射無線電波，因為衛星位置很高，在地球很大的范圍上都能傳遞信息，如通信、短信、電視等，作用非常大。

二是信息獲取，因為衛星站得高、看得遠，獲取地球信息的能力非常強。

三是自古以來，有兩個參數非常影響人類的生活，一個是時間坐標，一個是空間坐標。簡單地說就是什么時間，什么地點。舉個例子，約會時沒有這兩個坐標很難說得清楚。所謂衛星導航定位就是解決衛星的第三個功能，即兩個坐標的功能。

信息社會衛星的特點就是獲取信息進行傳遞，但不是籠統的傳遞，而是告訴在什么時間什么地點發生，地面的互聯網把空間的信息結合起來。現在特別強調互聯網+，怎么參與進來，怎么增強地面信息，萬變不離其宗，最終就是回答什么時間在什么地方，這就是“北斗”導航的作用，信息獲取或傳遞都要依靠載體才行，所以它對衛星來講非常重要。美國20世紀70年代就開始搞GPS，占領全世界。我國為什么當時不搞“北斗”導航？因為沒有那么大力量，它需要幾十顆衛星保障這件事情，還要精度、基礎設施，技術上達不到這個要求，研發也是白花錢。現在我國有經濟能力、研發隊伍和技術水平了，國家才一步一步研發。但還是結合國情發展，先研發“北斗”一號，起初兩顆星，再增加兩顆星，目的是試驗，驗證我們是否掌握了這方面的技術，檢測地面能否定位、跟蹤，能否管理好。

21世紀開始，國家開始大力發展“北斗”導航事業，首先仍不搞全球的，因為全球導航要有30多顆衛星組網，建立起來花費時間太長，所以分兩步走，第一步是目前正在天上用的“北斗二號”一期工程，2012年12月份已完全組網完成，在軌工作的是14顆衛星，方案是12顆，多發射了兩顆以作備份，并加強了地面增強系統，增加了各方應用，這個區域性衛星在我國周邊地區用得很好。原來的GPS用戶也想加入“北斗”，這樣在使用過程中，如果GPS不好用，就可以用“北斗”保證工作。我國現正在做“北斗”二期，2015年5顆試驗星已發射成功，計劃在2020年完成二期工程。“北斗”對于中國航天事業來說是件大工程，從真正使用價值來講，它和其它衛星配合在一起效果更好，這也驗證了我國航天事業是根據需要一步一步發展起來的。

現在“北斗”對國家的安全很有益處，甚至70年閱兵都用的“北斗”。部隊現在已逐步轉到“北斗”應用上來了，如戰略導彈原來發射后靠自身定位精度，現在導彈在飛行過程中可以用“北斗”控制精確導航，落點的精度比以前高得多。又如目前出海船只都是用“北斗”導航。“北斗”導航對經濟建設也起到了很大作用，如交通管理、校車導航、老人定位等。

記：2020年“北斗”系統全面建成之后，與GPS有差距嗎？

孫：現在“北斗”就是按2020年的國際水平很努力在做，目前已在區域性脫離GPS，信號能覆蓋國土周圍，等到2020年36顆星全部發射成功后，信號將覆蓋全球，完全脫離GPS。“北斗”建設好后，不僅對我國國防建設起到很大的作用，還會推動國家的經濟建設，推進國家的技術水平更進一步。

記：請您展望一下中國航天事業的未來前景。

孫：航天事業對人類的發展非常重要，我國也非常重視。簡單地說，中國的航天事業已走到了世界大國的前列，數量和能力基本符合要求，但是要做一個航天事業的真正強國，要求水平非常高，至少在研制隊伍方面要領先，這方面我們還有差距。

要想成為航天強國，我認為還有幾方面工作要做。一是航天事業的技術水平、能力，二是航天事業對國防建設所能起到的作用，比如說有的實驗衛星上天后，效果并不好，不能起到較大的作用。因此衛星應用也是一個開發過程，高新技術的東西如果應用不好，用處不大。我們現在希望天上的東西要好用，地面的東西一定要用好。我國目前正在搞地面增強系統，都是為了加強應用，到那時候，用航天的水平、航天的技術進行推動，我國才能進入真正的航天強國，對推動國家的國防建設、改善人民的生活起到很大的作用。

記：六十年，彈指一揮間，正是國家的英明決策，以錢學森等為代表的千千萬萬的航天人砥礪前行、薪火相傳，才實現了中國民族“可上九天攬月”的凌云壯志，并朝著航天強國邁進！衷心感謝您接受本刊的專訪。