331工程：讓衛星飛上“三萬六”

孫喆

1983年深秋，夜晚的川西大涼山寧靜得仿佛已被人遺忘。已過而立之年的高裕祥躺在一張木板床上，順著試驗隊駐地屋頂的瓦縫，出神地盯著夜空中一閃一閃的星星。

在近乎與世隔絕的峽谷里，一顆苦心煉成的“星”很快就要被發射到距離地球約36000公里的地球靜止軌道上去。作為衛星總體設計組的一員，高裕祥清楚地知道這顆“星”的分量。

神秘的“黑皮箱”

時間再后退11年。1972年2月21日，美國總統尼克松抵達北京，開啟了一個新的時代。此后的幾天里，隨同尼克松訪華的一大批電視記者守候在機場、天安門、長城等電視攝像點，把尼克松所到之處的現場影像迅速傳送到隨行的美國國防部官員手上的一個“黑皮箱”里，再通過距地球36000公里赤道上空的通信衛星轉播給大洋彼岸的美國觀眾。

那個神秘的“黑皮箱”其實是一個微型活動衛星地面站的終端。一時間，有人議論：什么時候我們中國也能擁有這種技術？

其實，老百姓不知道，中國的通信部門早在第一顆人造衛星東方紅一號發射成功后，就提出了利用衛星進行通信的要求，衛星研制部門也展開了相應的預先研究。不過，由于“文化大革命”的原因，一直未付諸工程實施。直至此次尼克松訪華，很多人再也坐不住了。

1974年5月19日，一封信遞到周恩來總理面前，信中詳細闡述了中國發展通信衛星的重要意義，建議由國家統一組織安排中國的通信衛星研制問題。周總理迅速作出批示：請計委、國防科委盡快將衛星通信的制造、協作和使用方針定下來，然后再按計劃分工做出規劃，督促進行。

“5·19”批示后，事情開始迅速落實。1975年3月31日，中央軍委召開第八次常委會，批準了國家計委和國防科委上報的《關于發展中國通信衛星問題的報告》。至此，中國發展通信衛星工程終于落地。由于報告被簽署的日期是3月31日，“331工程”也就成了中國通信衛星工程的代號。

331工程的上馬就意味著這五大系統的建設也必須跟著全面鋪開了。衛星要發射到36000公里高度的赤道上空去，這是個從來沒有到過的高度，必須完成一系列技術攻關。

比如，衛星要充分減重，具備很強的姿態控制和變軌能力等等；當時的火箭運載能力只能打幾千公里高度，要發射地球靜止軌道的通信衛星，需要造一個能力更強的火箭；要往赤道上發射衛星，緯度越低越好，當時的酒泉衛星發射中心緯度較高，不利于發射通信衛星，因此還要建一個緯度較低的發射場，即現在的西昌衛星發射中心；地面測控站、海上測控船等也要根據任務做好準備；衛星上了天，要開展衛星通信，還需要地面也有相應的衛星通信站來進行信號的接收。

除了技術攻關，心理上承受的壓力更大。“當時，我們國家工業基礎較差，技術水平發展不高，但同志們始終堅持把研制工作搞到底。”一生經歷許多重大航天工程的戚發軔院士在回憶331工程時，仍不免有些感慨。

孫家棟是331工程第一顆地球靜止軌道試驗通信衛星東方紅二號衛星的總設計師，戚發軔是副總設計師。這顆衛星在研制之初就制定了軍民結合、綜合利用的方針。即衛星發射成功后，全國各個部門都可以使用。干航天，就意味著手中每花出一分錢，都要以國計民生為考量。

一波三折衛星“發燒了”

1983年9月9日，專列帶著兩顆東方紅二號試驗通信衛星（0A星、oB星）、地面測試設備和發射試驗隊員從北京出發了，中國人制造的通信衛星終于要在長征火箭的托舉下飛向36000公里的地球靜止軌道了。

出發前，考慮到運載火箭液氫液氧防靜電要求，試驗隊員們領到了全套的純棉軍用服裝作為隊服，在大涼山過個冬就不愁了。可誰也沒想到，他們一走就是整整7個月。

1984年1月29日，3天后就是中國傳統的除夕。第一枚長征三號運載火箭載著東方紅二號0A星騰空而起，帶著人們的期望，沖向太空。可隨后，火箭三級發動機二次啟動后，推力消失，未能將衛星送入預定的地球同步轉移軌道。

經測試，衛星各系統工作正常，但由于沒有進入預定軌道，衛星無法正常工作。痛惜之余，試驗隊大部分人員立刻投入到了東方紅二號oB星的測試工作中，少數人迅速回北京對東方紅二號OC星進行測試并運往發射場。不能過年了，可誰也沒多說一句。

4月8日19點20分，東方紅二號0B星在長征三號火箭托舉下，一飛沖天，這一次衛星被成功送入地球同步轉移軌道，發射取得圓滿成功！

然而當衛星進入地球準同步軌道向預定位置漂移的時候，西安衛星測控中心發現，裝在衛星上的蓄電池溫度超過設計指標的上限值，并不斷上升。本來，按照設計要求，衛星上的電池溫度最高不能超過45攝氏度，可那時，衛星上的電池已“高燒”到了60攝氏度！人們剛剛因發射成功而喜悅的心瞬間揪起來了：凝聚著舉國民眾期待的衛星如果不能立即“退燒”，將會引起衛星蓄電池損壞，整個衛星可能就危在旦夕了。

“衛星上的蓄電池溫度越來越高，我們首要的是搞清楚溫度高到什么程度就不行了。電池是中電18所研制生產的，他們在設計時預留了充足的余量。科研人員緊急在真空罐中做了試驗，摸清了衛星上蓄電池溫度達到72度不損壞，有了這個保險值，我們的心里就有底了。”回憶當初搶救“高燒不退”的衛星的那一幕，戚發軔還忍不住有些激動，“這件事啊，他們18所是立了功的。”

急得冒汗的技術人員迅速冷靜下來，他們判斷衛星發熱是由于衛星太陽能電池陣功率過剩引起的，于是果斷做出了應急故障處置決定，減小充電電流，使蓄電池停止升溫。就這樣，地面發出了調整衛星姿態的指令，將太陽入射角由垂直照射增加到151度，使衛星幾乎平躺在軌道上。指令發出后，衛星溫度停止上升，并一點一點地回落，蓄電池熱失控的問題被解決了。當太陽能電池陣與蓄電池工作匹配時，衛星恢復到了正常工作狀態。一場轟轟烈烈的衛星搶救戰終以航天人的勝利宣告結束。

4月18日上午10點，時任國防部部長的張愛萍在北京指揮所通過東方紅二號0B星，撥通了新疆維吾爾自治區書記王恩茂的電話，通話聲清晰穩定，如在咫尺。同一天，中共中央、國務院、中央軍委向全體從事東方紅二號衛星研制和試驗的人員發出了賀電。4月30日，在人民大會堂隆重舉行了慶祝我國試驗通信衛星發射成功大會，黨和國家領導人出席了大會。

幾千個日日夜夜，10億國人的期盼，在1984年的春天里開出了令世界炫目的美麗。

“搭帳篷”與“數星星”

2016年夏，北京唐家嶺，當年負責組織331工程總體設計工作的總體組組長彭成榮往回翻著30年前的記憶，坐在他旁邊的是昔日的老組員高裕祥，這兩位老航天一位80歲，一位71歲。祖國的航天事業，他們干了一輩子，也愛了一輩子。即便已逾古稀，他們始終沒有離崗，始終守護著幾代航天人共同創下的這份偉大的事業。

“東方紅二號衛星研制早期，科研條件很差，沒有性能優良的儀器設備，沒有高速運轉的計算機，文件靠手寫，存檔靠打字員打字，簡單計算用計算尺，大型復雜計算要到專門的計算中心。”早在研制我國東方紅一號衛星時，上級領導從七機部一院技術骨干中挖出18位“寶貝疙瘩”組建了衛星總體設計部，彭成榮就是這被稱作“十八勇士”中的一位。

說起當年的科研條件，到底因陋就簡到什么程度呢？

1979年，東方紅二號衛星進入正樣研制。在衛星總體與運載火箭和發射場協調時，衛星在西昌的發射塔架上是暴露在大氣環境中的，“在這種環境下，衛星肯定不能適應。經過調研，設計師們創新地提出給衛星‘搭個帳篷。”說起這個“帳篷”，彭成榮和高裕祥都樂了。根據發射塔架的空間和衛星的要求，帳篷被設計為橡膠材料制作的“骨架”和蒙皮兩個部分。“骨架”由帳篷頂部底部兩個重啟環和周邊4個充氣柱組成，頂錐和四周用蒙皮封住。

由于東方紅二號衛星發射一波三折，試驗隊員們進場整整7個月之久，留下來的是那一代中國航天人永不褪色的光輝歲月。

如今，回溯我國第一顆地球靜止軌道通信衛星誕生的故事，我們看到，30多年來，中國航天的通信衛星事業一日千里，東方紅系列通信衛星先后上天，添丁不斷，甚至走出國門，服務世界。

這是中國航天的驕傲，是一代代航天人薪火相傳的使命與責任。endprint