“東方紅一號”飛天驚艷世界

孟紅

人造地球衛星是衡量一個國家空間技術水平高低的重要標志。1970年4月24日，新中國第一顆人造地球衛星“東方紅一號”在酒泉發射成功，使中國成為世界上繼蘇聯、美國、法國和日本之后第5個完全依靠自己的力量成功發射人造衛星的國家，又一次為中國贏得了作為一個大國的自豪與尊嚴。為了這一天，中國航天人付出了常人難以想象的艱辛努力和汗水心血。那么，第一顆衛星“東方紅一號”這一高精尖技術是如何在工業基礎差且政治局勢動蕩的時期一舉成功的？

“我們也要搞人造衛星”

中國航天事業起步于20世紀50年代中期，當時由于帝國主義的技術封鎖，新中國無法與外界進行科技交往。

1957年10月4日，蘇聯率先成功發射了世界上第一顆人造衛星，舉世震驚。此后的幾十年中，美、蘇等大國展開了激烈的太空競爭，把人造衛星、載人飛船、航天飛機、空間站等頻頻送上太空。

對此，黨中央和毛澤東極為重視。1958年5月，毛澤東在黨的八大二次會議上指出：“我們也要搞人造衛星。一定要在不遠的將來，趕上和超過世界先進水平！”并指示中國科學院密切關注有關情況。同年10月，一個以人造衛星和火箭為專門研究對象的機構，在中國科學院秘密成立，這項絕密的工作被定為代號“581”任務，意為1958年的第一號重大任務。錢學森任組長，趙九章任副組長。

1958年，中國各個方面的基礎距發射衛星的條件差得很遠，但是在當時“大躍進”熱潮的影響下，中國科學院在6月份召開的“大躍進”動員大會上，提出放重型衛星，向1959年國慶十周年獻禮。其時，潘厚任（后任“東方紅一號”衛星總體設計組副組長）還在南京大學上學。在學校提出把探測儀器借助火箭發射到太空去觀測空間環境后，他和老師及同學開始學習測算人造衛星運行軌道。畢業后他被分配到中科院搞衛星，進入“581”小組。他回憶說：“什么都不能對外說，家人、同學都不能告訴，信箱什么的都是代號，和家人說起來只能說去中科院上班，記事的筆記本都要上交。”他秘密生活在北京西苑的一個破舊三層小樓里面，這樓是“581”小組的工作地，“東方紅一號”也是從這里開始走上“飛天”之路。

承接了國家這項秘密工程后，一幫年輕人干勁十足，夜以繼日地苦干了3個月。當年10月就在中國科學院躍進成果展覽會保密館里展出了衛星和火箭的設計圖和模型，包括載有科學探測儀器和小狗的兩個探空火箭頭部模型。這些模型全是年輕的科技工作者用手工敲打出來的。

盡管模型做出來了，可是由于科技人員缺乏火箭、衛星基礎理論知識，沒有設計資料、計算手段，總體設計參數難于選擇，試驗手段與測試條件更差，材料、元件供應不上……一大堆實際問題解決不了，衛星研制工作擱淺了。

遭蘇聯“老大哥”冷遇

通過向“國慶獻禮”這一階段的工作體驗，中國科學院的科學家們深深地認識到：沖天的熱情不能代替科學，需要學習再學習。

1958年10月，根據中蘇科學技術協定，中國派出由趙九章、衛一清、楊嘉墀、錢驥等科學家組成的“高空大氣物理代表團”到蘇聯考察，主要目的是考察衛星研制工作。

由于中蘇關系當時已開始緊張，蘇聯單方面取消了科技合作協議，中國派出的幾個科技代表團都受到了冷遇。代表團待了兩個半月，僅考察了一些天文、電離層、地面觀測站等，未能參觀到衛星研制部門及有關的地面試驗設備。關于合作、技術援助問題更未涉及。原本對蘇聯很崇敬的科學家們深有感慨。當年積極提倡搞人造衛星的地球物理所所長趙九章先生說：“看來，靠天，靠地，靠不住！發展宇航科學主要靠我們自己的力量。”

在蘇聯雖未達到考察衛星研制工作的目的，但蘇聯先進的工業和科技還是使中國的科學家們開了眼界。他們對比蘇、中情況，意識到發射人造衛星是一項技術復雜、綜合性很強的大工程，需有較高科學技術水平和強大工業基礎作后盾。代表團在總結中寫到，發射人造地球衛星中國尚未具備條件，應根據實際情況，先從火箭探空搞起。同時，應立足國內，走自力更生的道路。

1959年1月21日，主持領導衛星研制工作的張勁夫向中科院傳達鄧小平指示：“衛星明后年不放，與國力不相稱。衛星還是要搞，但是要推后一點。”根據中央的方針，張勁夫提出“就湯下面”，因國家經濟困難，暫停衛星研制工作，集中力量先搞探空火箭。

于是，1959年之后，我國科研戰略調整，集中進行探空火箭、原子彈、氫彈的研發，衛星進度放緩，但是依然制造了不少研發衛星的相關設備：大型振動臺、沖擊臺、地面氣候模擬試驗箱、噪聲模擬室，直徑6米的離心機和直徑2米的高真空罐等空間環境模擬試驗設備，可以進行探空火箭箭頭和小型衛星的整星環模試驗;特別是高真空罐，可以模擬衛星在軌道運行時的黑冷環境和熱輻射環境。

敲定“651”任務

由于縮短了戰線，中國很快在探空火箭研制方面有了突破性進展。1960年2月，中國試驗型液體探空火箭首次發射成功。此后，各種不同用途的探空火箭相繼上天，有氣象火箭、生物火箭等。1964年6月，中國自行設計的第一枚中近程火箭發射成功;10月，成功爆炸了中國第一顆原子彈。此時，中國在衛星能源、衛星溫度控制、衛星結構、衛星測試設備等方面都取得了單項預研成果。中國的科學家們覺得發射衛星可以提上日程了。

1964年12月，趙九章提筆給周恩來寫信，建議國家盡快制訂人造衛星發射計劃、開展衛星的研制工作，把導彈打靶和發射衛星結合起來，可達一箭雙雕之目的。周恩來看過趙九章的建議書后，十分高興地希望他盡快拿出切實可行的實施報告。與此同時，知名科學家錢學森也上書黨中央，建議加速發展人造衛星。

1965年1月，趙九章等人寫成具體建議報告，獲批后衛星研發進入正式軌道。4月22日深夜，趙九章把潘厚任叫到他家，數學所所長關肇直也在，趙九章激動地說他們的報告已經獲得周總理的批示。他要關、潘二人組織技術人員馬上開始攻關。次日，潘厚任和另外兩名專家何正華、胡其正組成衛星總體組。隨后，軌道組、地面設備組成立，中科院各個院所都被動員起來全力以赴研制衛星。

5月，周恩來指示中國科學院拿出第一顆人造衛星具體方案。負責衛星總體組的錢驥等3人，帶領年輕的科技工作者夜以繼日埋頭討論研究，10天之內便拿出了第一顆人造衛星方案設想和系列規劃方案，歸納為3張圖1張表：用紅藍鉛筆畫成的衛星外形圖、結構布局圖、衛星運行星下點軌跡圖和主要技術參數及分系統組成表。該方案先后拿到文津街3號中科院院部和國防科委大樓，分別向張勁夫等中科院領導和羅舜初等國防科委領導作了詳細匯報，并由錢驥等專家直接向周恩來作了匯報。初步方案做出來后，給衛星起名字就成了一件大事。畫衛星結構圖的何正華建議把衛星命名為“東方紅一號”，請示中央后獲批準。

8月，周總理主持中央專委會議，原則批準了中科院《關于發展我國人造衛星工作規劃方案建議》，確定將人造衛星研制列為國家尖端技術發展的一項重大任務。并確定整個衛星工程由國防科委負責組織協調，衛星本體和地面檢測系統由中國科學院負責，運載火箭由七機部負責、衛星發射場由國防科委試驗基地負責建設。鑒于建議是1月份正式提出的，國家將人造地球衛星工程的代號定名為“651”任務。全國的人、財、物遇到“651”都是一路綠燈，這樣中國衛星從全面規劃階段進入工程研制階段。

力求重量上要超過蘇美

根據研究的進度預估，衛星預計在1970年發射。經過兩個多月的準備，1965年10月20日至11月30日，中科院受國防科委委托，在北京友誼賓館主持召開了全國各有關單位參加的中國第一顆人造衛星總體方案論證會（即“651會議”），歷時42天。會上，錢驥報告了衛星總體方案。參會者包括海、陸、空及中科院、國防科委、總參、七機部十幾個相關大單位的專家120多位，對發射人造衛星的目的、任務反復論證。白天開會，晚上論證。

會議確定：中國第一顆人造衛星為科學探測性質的試驗衛星，其任務是為發展中國的對地觀測、通信廣播、氣象等各種應用衛星取得基本經驗和設計數據;發射時間定在1970年;成功的標志是簡潔易懂好記的幾個特征：“上得去、抓得住、聽得見、看得見。”

會后，黨中央立即組建了“651”設計院和“701”工程處。前者負責衛星本體的設計研制和總體協調，后者負責地面跟蹤臺站的總體設計和籌建。

會上保密論證了一個議題，即關于中國第一顆衛星重量。這涉及到導彈武器的水平高低。因為早期發射衛星的運載工具，都是在導彈的基礎上發展起來的，放衛星實質上還展現著一個國家的軍事實力。雖然中國衛星工程起步較晚，但專家們都認為中國的起點要更高，第一顆衛星在重量、技術上要比美、蘇第一顆衛星先進。蘇聯第一個衛星重量83.6公斤，美國的第一顆衛星只有8.2公斤。會議最后確定中國第一顆衛星為100公斤左右（實際上，最后發射時是173公斤）。

衛星本體、各分系統、地面臺站選點等工作全面鋪開，“東方紅一號”衛星的工程研制工作全面開始。

鋁板琴奏出“東方紅”

中國航天事業的鋪路人——何正華和音樂裝置的主要設計者劉承熙，在“東方紅一號”的命名、音樂選取與誕生過程中起了很大作用。

1965年9月，中科院衛星設計院提出衛星要比各國的第一顆衛星先進一步，即發射一個連續信號。衛星總體組組長何正華認為，蘇聯第一顆人造衛星的呼叫信號是嘀嘀噠噠的電報碼，遙測信號還是間斷的。中國要超過蘇聯就必須發射一個連續的信號，而且要有中國特色，全球公認。所以他提出了播送《東方紅》 樂曲、衛星命名“東方紅一號”的建議。1966年5月，經國防科委、中國科學院、七機部負責人羅舜初、張勁夫、裴麗生、錢學森等共同商定，將中國第一顆人造衛星取名為“東方紅一號”。1967年初正式確定播送《東方紅》 音樂。

由于當時正處于“文革”時期，播送《東方紅》 音樂不僅是科研任務，也是責任重大的政治任務。如果衛星上天后，樂音不響或變調，無疑是重大的政治問題。在沉重的思想負擔和精神壓力下，何正華和音樂裝置的主要設計者劉承熙開始了技術上的探索，并最終解決了音樂錯亂和樂音變調等一系列問題。《東方紅》 音樂最后采用電子音樂，用線路模擬鋁板琴聲奏出。為此，劉承熙還曾經專門跑到北京火車站聆聽鐘樓的報時聲，又跑遍了北京大大小小的樂器店，最后決定把北京火車站鐘聲的節奏和鋁板琴的琴聲合二為一，奏出音質純正、節奏明快、格調高雅的《東方紅》 樂曲。

隨后，1968年上半年在重慶一家工廠生產出音樂裝置的第一批正樣產品，由于當時生產秩序極不正常，產品中許多元件出現虛焊現象。因此，最后上天的產品由上海科學儀器廠重新生產。

為了確保衛星研發的順利進行，黨中央決定對中科院實行軍管，并很快抽調力量組建新的機構集中搞人造衛星。潘厚任回憶說：“總體組改組，我一個人留下來，搞天文軌道，讓我當副組長，沈振金任組長。”有一次深夜，錢學森把潘厚任等3人叫去，問：“衛星放到天上到底能不能看見？”潘厚任回答：“這個星的直徑1米，亮度相當于7等星，在天氣、光線都好的情況下，人的肉眼最多只能看到6等星，也就是基本看不見7等星。”“看不見”變成了大問題。潘厚任回憶說：“為了讓大家看到，科學家后來在末級火箭上加了一個特殊材料制成的‘圍裙，衛星上去之后，末級火箭脫離，‘圍裙撐開有幾十米，大面積反射太陽光，與衛星一前一后，速度軌道差不多，容易看到，所以大家當時用肉眼看到的是帶著‘圍裙的末級火箭，并非衛星本身。”

解決了“看得見”的問題，“聽得見”的問題也讓科學家們費盡了心思。在衛星上播放《東方紅》 歌曲的重要性并不亞于衛星本身。

怎樣聽？用什么聽？錢學森再問潘厚任等人：“衛星繞地球轉的時候，能不能讓亞非拉的人民也用普通收音機收聽？”潘厚任接過了這個難題，他到國家庫房里把全世界各種類型、最先進的新型收音機每樣借了一個。之后，他測了各種收音機的靈敏度，反過來推算衛星需要發射的功率有多大。他發現如果要讓普通收音機收到，就要給衛星裝上發射機，這對于當時火箭的運載能力來說是不可行的。

用地面站轉播，這是一個現實可行的辦法。所以，全國人民在廣播中收的信號，都是從地面跟蹤站轉播的衛星信號。

紅海洋中的“一塊綠洲”

中國第一顆人造衛星工程的整個研制工作，大部分都是在“文革”中的非常年月里進行的。那時席卷全國的“紅色風暴”沖擊到承擔衛星工程任務的每一個單位。1967年初，中國科學院和七機部及下屬單位均被“群眾組織”奪權，衛星設計院原來的領導都“靠邊站”了，很多科學家當時被定為“反動學術權威”“特務”“牛鬼蛇神”遭到批斗。即使普通科技人員，也有不少親屬和社會關系在運動中受到沖擊和牽連。衛星的研制工作與當時的“革命”發生了沖突。

當時武斗不斷，交通受阻，器材供應不上，衛星研制事業已面臨夭折的危險。

在這種情況下，1967年初，周恩來總理與聶榮臻副總理采取了一系列措施，宣布組建中國空間技術研究院，任錢學森為院長，編入軍隊序列，不開展“文革”的“四大”（即大鳴、大放、大字報、大辯論）。空間技術研究院從許多單位抽調出精兵良將，集中實行統一領導，使科研生產照常進行，保證了衛星研制的正常進行。

在空間技術研究院建院之初，研制衛星所需的物質條件十分缺乏，衛星制造廠是由科學儀器廠轉產的，在人員、技術、設備和管理方面都面臨很多困難。如測試設備少，試驗設備不齊，加工設備不足等。鉚接，是衛星制造中必不可少的一道工序。可當時衛星制造廠未干過，在衛星的初樣和試驗階斷，沒有鉚槍，更沒有固定工件的桁架，工人們就靠一把小錘，用自己的身體當桁架，將鉚釘一個個敲上去。就是在這樣的條件下，衛星廠解決了鉚接、陽極化電拋光、光亮鋁件大面積鍍金、鋁件熱處理等多項工藝問題。

為了檢驗設計的正確性與合理性，“東方紅一號”衛星從元件、材料，到單機分系統以至整星都要在地面進行多種環境模擬試驗。發射場預定發射衛星的時間氣候寒冷，卻無符合要求的試驗場地，“熱控試樣星”的試驗是1968年夏季于海軍后勤部的一個冷庫中進行的。很多的困難都是靠科技人員因陋就簡、土法上馬、群策群力解決的。衛星上天后，許多國際友人來空間技術研究院參觀，當時的環境條件讓參觀者大為感嘆：“東方紅一號”能誕生確實是個奇跡！

衛星上天——難忘時刻、轟動全球

1968年初，“東方紅一號”橫空出世，衛星的初樣研制完成。在經過試樣和正樣后，衛星就將上天。這個放在研究院二樓的衛星初樣和發射時的大體相同，直徑1米，72個鋁合金面閃閃發光，里面的“五臟六腑”基本就位。潘厚任看著這個集合著無數科研人員心血的金屬球體，感慨萬千。

1970年4月1日，裝載著兩顆“東方紅一號”衛星、一枚“長征一號”運載火箭的專門列車抵達中國西北酒泉衛星發射中心。4月份的西北戈壁灘上，白天也要穿棉衣，到夜間，裹著皮大衣也感到寒冷。在離地面30多米高的龍門塔工作平臺上，科技人員不分白天黑夜，排除一切障礙，一次次地測試。4月24日，風和日麗，春風拂面，發射場上人們精神抖擻，期待著中國第一顆人造地球衛星上天。3點50分，周恩來總理電話告知國防科委副主任羅舜初：毛澤東主席已經批準這次發射，希望大家鼓足干勁，細致地做工作，要一次成功，為祖國爭光。21點35分，衛星發射的時刻終于到了。當計時器上出現“0”字時，發射中隊長張積華一聲大喊：“點火！”操作手胡世祥隨即按下了發射按鈕。

只見一級火箭的4個發動機噴出了橘紅色的火焰，巨大的氣流將發射架底部導流槽中的冰塊吹出四五百米遠。火箭在震耳的隆隆聲中離開了發射架徐徐上升，發動機噴出的幾十米長的火焰光亮奪目。

21時48分，星箭分離，衛星入軌。21時50分，國家廣播事業局報告，收到中國第一顆衛星播送的《東方紅》 樂音，聲音清晰洪亮。

1970年4月25日18點，新華社授權向全世界宣布：1970年4月24日，中國成功地發射了第一顆人造衛星，衛星運行軌道的近地點高度439公里，遠地點高度2384公里，軌道平面與地球赤道平面夾角68.5度，繞地球一圈114分鐘。衛星重173公斤，用20.009兆周的頻律播送《東方紅》 樂曲。

新聞公報剛發表，頃刻間，首都北京燈火通明，鑼鼓聲四起，鞭炮齊放，人們揚眉吐氣、興高采烈紛紛涌上街頭游行慶祝。

北京、上海、天津、沈陽、西安……全國各地，萬人空巷。人們激動地仰望著太空，仔細尋找著那一顆屬于中國的衛星。許多在4月24日這天出生的嬰兒，都被激動不已的父母起了一個具有紀念意義的名字——“衛星”。

那確實是令全體中國人自豪的時刻。湘西、海南兩個測控站，將接收到的衛星播放的“東方紅”音樂信號錄制成磁帶，由專機送往北京，供中央人民廣播電臺向全世界廣播。

當時的外電評論也很有意思。新加坡《民報》 說：“中國成功地發射了第一顆人造地球衛星，從天外飛來的音波，不但震蕩了舉世的人心，也使美、蘇兩國聞之相顧失色。”

“東方紅一號”在甘肅酒泉衛星發射中心成功發射這天，不少的科學家是在“牛棚”中聽到《東方紅》 音樂的。潘厚任在陜西的一個山溝里，通過收音機收到了來自衛星上的《東方紅》 樂曲。這一天他格外高興，但也很平靜，他知道，衛星肯定能發射成功，因為太多科學家將畢生的精力和生命奉獻給了這顆衛星。不過令人遺憾的是，為中國的第一顆人造衛星傾注了全部心血的趙九章卻未能等到這一刻。無端受誣陷迫害的他，早在一年半前已含冤離世。

“東方紅一號”衛星升空進入軌道以后，運行情況良好，各種儀器工作正常。衛星上各種儀器實際工作的時間遠遠超過了設計要求，“東方紅”音樂裝置和短波發射機連續工作了28天，取得了大量工程遙測參數，為后來衛星設計和研制工作提供了寶貴的依據和經驗。人造地球衛星上的短波無線電發訊機，循環播送《東方紅》 樂曲和遙測訊號，樂曲聲音清晰嘹亮。每分鐘循環一次，首先以40秒的時間連續播送兩次《東方紅》 樂曲，間隔5秒鐘后，播發遙測信號10秒鐘，又間隔5秒鐘，進入另一個循環。人造地球衛星上的遙測儀器不斷地發回各種數據。直到現在，這顆人造地球衛星仍在圍繞地球繼續正常運行。

與世界其他國家相比，中國的第一顆人造地球衛星有顯著特點：在重量上，超過了蘇、美、法、日四國衛星的總和;在研制速度上，從成功爆炸原子彈到成功發射第一顆人造地球衛星，美國花了12年半，前蘇聯花了8年，中國僅用了5年半，比蘇、美兩國都快;在技術上，中國的這顆人造地球衛星實現了安全可靠、準確入軌、及時預報的要求，首次發射即一舉成功。我國在特殊歷史時期克服艱難險阻成功發射的這一顆“東方紅”，使國人揚眉吐氣，令世界刮目相看。

（責編 楊玉堂）