“東方紅一號”衛星成功發射的幕后

孟昭庚

“東方紅一號”衛星，是中國發射的第一顆人造地球衛星，于1970年4月24日在酒泉衛星發射中心成功發射，由此開創了中國航天史的新紀元，使中國成為繼蘇、美、法、日4國之后，世界上第五個獨立自主研制并發射人造地球衛星的國家。

一

1957年10月4日，蘇聯成功發射了世界上第一顆人造地球衛星，中國科學家們為之歡欣鼓舞。竺可楨、趙九章、錢學森等著名科學家紛紛發表講話、寫文章，闡述發射衛星的重要意義。科學家們認為，衛星可以民用，亦可以軍用，綜合性很強。中國也應有研制衛星的規劃設想，并及早著手準備。建議中國科學院應把研制人造地球衛星列為重點任務來抓，從“任務帶學科”考慮，可以帶動諸多新興技術的發展。

中國科學院黨組書記、副院長張勁夫（筆者注：院長為郭沫若）將科學家們的建議及時反映到了黨中央，隨即引起中央領導同志的高度重視。

1958年5月17日，毛澤東在中國共產黨第八次全國代表大會第二次會議上提出：“蘇聯人造衛星上天，我們也要搞人造衛星，我們也要搞一點，要搞就搞得大一點。”

分管科學技術工作的副總理聶榮臻當即責成張勁夫和錢學森、王諍等組織有關專家擬定衛星發射規劃。隨后，中國科學院成立由國防部第五研究院院長兼第五研究院一分院院長錢學森（筆者注：錢學森當時在中國科學院職務是力學研究所所長）為組長，中國科學技術大學應用地球物理系主任、著名大氣科學家和空間物理學家趙九章以及中國科學院黨組成員、地球物理研究所黨委書記兼副所長衛一清為副組長的領導小組，負責籌建人造衛星、運載火箭以及衛星探測儀器的設計和空間物理研究的機構。科學院黨組把衛星研制列為中國科學院1958年第一項重大任務，為了保密，代號叫“581” 任務。7月，經過一番論證研究后中國科學院向聶榮臻報告，我國衛星規劃分三步走：

第一步發射探空火箭;第二步發射小衛星;第三步發射大衛星。任務分工是：火箭以從事火箭、導彈研究的國防部第五研究院負責，探空火箭頭和衛星及觀測工作以科學院為主，相互配合。決心苦戰3年，實現我國第一顆衛星上天。

當時，科學院對這項工作抓得很緊。1958年7至9月，“581”小組每周開會2到3次，張勁夫和裴麗生、杜潤生、王諍等負責人多次出席會議。與此同時，中國科學院還成立了3個專業設計院：第一設計院負責衛星總體設計和火箭設計，為便于跟上海合作，該設計院于當年11月遷至上海，改名為上海機電設計院;第二設計院負責研制控制系統，分3個研究室，研究方向分別是姿態控制系統仿真、遙控遙測和運動物體控制;第三設計院負責探空儀器研制與空間環境的研究，由趙九章、錢驥擔任科技領導。

“581”小組夜以繼日，奮力拼搏，大干、苦干了2個多月，在與院內外31個單位的通力協作下，完成了運載火箭結構的初步設計，研制出了載有多種高空環境探測儀器及動物艙的探空火箭頭部模型，為自力更生發展我國空間事業邁出了可喜的第一步。

1958年10月，在中國科學院“大躍進”成果展覽會保密館展出了衛星和火箭的設計圖和模型，毛澤東等黨和國家領導人前來參觀，影響很大。

1961年6月，在錢學森、趙九章等人的倡導下，中國科學院舉辦了持續12期的星際航行座談會，由錢學森、趙九章等科學家就這方面知識做專題講演。

二

1964年，中國相繼成功地發射了第一枚彈道導彈，爆炸了第一顆原子彈，這就為研發人造地球衛星奠定了比較可靠的基礎。1965年1月8日，錢學森不失時機地正式向國家提出報告，建議此前因國民經濟嚴重困難而暫停的人造地球衛星研制工作應該重新上馬，應著手制定我國人造衛星的研究計劃并列入國家任務。錢學森這一建議，首先得到了聶榮臻的贊同，聶榮臻指出：“只要力量上有可能，就要積極去搞。”同年4月29日，國防科委向中共中央專門委員會（以下簡稱“中央專委”）報告了由國防科委、國防工辦專業局負責人和專家共同研究的結果，提出了在1970年或1971年發射重量為100公斤左右的人造地球衛星的設想。

1965年5月，周恩來指示中科院拿出人造衛星的具體方案。負責衛星總體組的錢驥帶領年輕的科技工作者很快便拿出了初步方案，并直接向周恩來作了匯報。于是，研制衛星計劃被重新提上了議事日程。

中央專委于1965年5月4日至5日召開第十二次會議，研究我國第一顆人造地球衛星的規劃方案，提出爭取在1970年左右發射我國第一顆人造地球衛星的設想。隨即，國家批準了這一計劃。

1965年10月20日至11月30日，在中國科學院主持下舉行了衛星建造總體方案的進一步論證會，最后確定中國第一顆人造地球衛星屬于科學探測性質，第一顆衛星的發射時間定在1970年。對衛星的總體要求是“上得去，抓得住，聽得到，看得見”。所謂“上得去”，就是首先要保證衛星飛上天;“抓得住”，就是衛星上天以后地面設備能對衛星實施測控;“聽得到”，就是衛星要播送音樂，且可被地面接收和聽到;“看得見”，就是衛星在軌飛行時能讓地面上的人用肉眼直接看得見，以便鼓舞人心。

由于錢學森的建議是1965年1月提出的，所以，第一顆人造地球衛星的工程代號為“651工程”，這顆衛星被初步命名為“東方紅一號”。緊接著，負責實施人造地球衛星發展計劃的“651工程”設計院成立（公開名稱為“科學儀器設計院”），由趙九章任院長，負責主持科學、工程技術方面的工作。就這樣，中國的人造地球衛星事業從多年的學術和技術準備，轉入有計劃、有步驟地開展工程研制的階段。

三

第一顆人造地球衛星的研制工作，當時總體分工是：中國科學院從事衛星和地面跟蹤測量系統研究;七機部進行運載火箭的研發;國防科委的二〇基地研制地面發射設備。但是，衛星系統工程上馬不久，就趕上“文化大革命”，中國科學院是地方單位，又是知識分子比較集中的地方，所以首當其沖受到沖擊。為了保證衛星工程順利進行，1966年12月，中央專委決定將衛星研制任務改由國防科委負責。1967年初，中央正式確定中國第一顆人造地球衛星播送《東方紅》樂曲，以便讓全世界人民都能聽到中國衛星的聲音。

1967年7月，為確保人造衛星的研制工作不陷入停頓，國務院、中央軍委批準國防科委組建空間技術研究院，將中國科學院原來從事衛星工程的單位劃歸空間技術研究院，擔負衛星研制任務，并任命錢學森兼任空間技術研究院院長。一接到任務，錢學森立即將國防部五院導彈總體設計部副主任孫家棟等人調來，以加強衛星總體設計的力量。

正忙于導彈設計的孫家棟接到調令后，立即到錢學森那里報到。錢學森交給孫家棟的第一項任務是去七機部挑選人才。根據錢學森的要求，孫家棟在七機部上上下下跑了2個月，詳細考察了各部門有特長的技術骨干，從中挑選了對衛星知識有所了解的18人。這18人投入衛星研制工作后，個個都是披堅執銳、破冰斬浪的精兵，日后被譽為“航天十八勇士” 。

擔任第一顆人造衛星運載火箭總設計師的任新民，主持攻克并掌握了多級火箭組合、二級高空點火和級間分離等關鍵技術，還研制了第三級固體火箭，將它取名為“長征一號”。

1967年底，中央最后審定了中國第一顆人造地球衛星的方案，規定該衛星不小于150千克（最終確定為173千克），用“長征一號”運載火箭發射，并將這顆衛星正式命名為“東方紅一號”。

發射“東方紅一號”衛星的政治意義非同尋常。而令錢學森壓力最大的，莫過于既要一次成功地將衛星送上天，還要使其運行軌道盡量覆蓋全球，讓全世界人民都能聽得到、看得見。周恩來也多次要求，要做到萬無一失，工作要細致再細致。為此，錢學森多次聽取匯報，不厭其煩地將每次匯報中所反映的大大小小所有問題都詳細記錄下來，并一一落實解決。他提出必須確保：一、設計工作沒有漏洞;二、所有的元器件都要齊套，并保證質量，確保可靠性。他要求四機部兩個配套倉庫要開倉檢查，倉庫里沒有的，要馬上安排生產。凡承擔任務的工廠，都要充分動員群眾，確保質量。

為了確保衛星播放《東方紅》樂曲準確、可靠、悅耳，錢學森多次聽取衛星總體負責人孫家棟的匯報，審查設計方案，檢查設備質量。當衛星總體超重時，他提出，凡是和廣播《東方紅》樂曲有矛盾的，都要給廣播讓路。據此，孫家棟簡化了方案，砍掉了一些試驗項目，去掉衛星上的一些探測儀器，達到了設計要求。

四

在“東方紅一號”衛星研制過程中，由于技術落后，條件艱苦，科學技術人員也在戰天斗地，艱苦奮斗。在進行衛星蒙皮陽極化電拋光工序時，沒有廠房，他們就在露天下進行工作;沒有容器，他們就自己鑄造了3個大鋁槽，在雪地里挖個坑，把鋁槽架在上面用木柴燒。就是在這樣的條件下，開展了陽極化電拋光試驗。經過2個月、上百次的試驗，終于使蒙皮的輻射率和吸收率達到了規定的技術指標。

為了使地面“看得見”衛星運行，技術人員原來設想把衛星外形設計成由72面體組成的一個球體，目的之一是使衛星在軌運行時能反射光芒，一閃一閃的，這樣地面就比較容易觀測。但試驗結果表明，由于衛星太小，本體的亮度只有六等星左右，所以在天氣不好時人的肉眼仍看不見衛星。如果將直徑做大，衛星就會超過既定重量，火箭又送不上去。技術人員集思廣益，琢磨出一個新辦法：做一個布“圍裙”，把第三級火箭包上，發射時“圍裙”閉合，衛星上天后，利用第三級火箭自旋時產生的離心力給“圍裙”充氣，將其吹大，使之展開，漲到3米或更大一點，使之成為“觀測裙”。由于第三級火箭是跟衛星一起入軌的，與衛星一前一后，速度軌道差不多，加之“觀測裙”外層已被鍍上了鋁，能大面積反射太陽光，因而在地面就很容易用肉眼觀測到“東方紅一號”衛星了。

對于衛星如何播放《東方紅》樂曲，曾提出過幾種方案，經比較，最終決定采用可靠性高、工作壽命長、消耗功率小、樂音悅耳嘹亮的電子音樂，并采用一臺發射機交替發送。

不過，要讓普通收音機直接收聽到“東方紅一號”衛星播發的《東方紅》樂曲，需要在衛星上安裝大功率發射機，但那將使衛星的重量超過1噸，這對于當時中國火箭的運載能力來說是不可行的。經研究決定最終采用先由大型地面站接收，再通過廣播電臺轉播的辦法來實現。所以，在衛星升空之后，全國人民聽到的《東方紅》樂曲都是經廣播電臺轉播的衛星信號。

播送《東方紅》樂曲不僅是一項科研任務，而且是一項責任重大的政治任務。如果衛星上天后，樂曲變調或不響，則無疑是重大的政治事故。衛星總體組組長何正華和樂曲裝置的主要設計者劉承熙頂住壓力，開始了他們技術上的探索，解決了一系列播放中的技術問題，最后成功地采用電子線路產生模擬鋁板琴聲奏樂，奏出的《東方紅》樂曲純正、節奏明快、格調高雅。

作為中國第一顆人造地球衛星，“東方紅一號”能夠播送連續信號，發射《東方紅》樂曲，在技術上超過了各國第一顆衛星的水平。

五

1970年3月21日，“東方紅一號”衛星完成總裝任務，經科技專業人員嚴格檢查，達到了發射要求。4月1日，裝載著兩顆“東方紅一號”衛星和1枚“長征一號”運載火箭的專列抵達中國酒泉衛星發射場。4月2日下午，周恩來在人民大會堂聽取即將發射的中國第一顆人造地球衛星及其運載火箭情況的匯報。錢學森在發言時擔心地說：“我們這顆‘東方紅一號衛星帶著《東方紅》樂曲，一旦失敗，落到海里，政治上的影響可就大了。”

會場上一陣沉默。周恩來走到任新民身邊，問道：“新民同志，你對這個問題有什么看法？”

任新民站起來緩緩回答道：“我們已經準備安裝安全自毀系統了，即使不裝這個系統，衛星在大氣層里也會自行燒毀。如果裝這個自毀系統，可能會誤炸衛星，究竟裝還是不裝，請中央決定。”

“哦，你是這個意見。”周恩來說，“我立即向毛主席匯報，在你們明天回基地前我答復你們。”

最后，中央的意見是不裝安全自毀系統。

4月24日凌晨，毛澤東批準實施發射。同一天，錢學森、李福澤、楊國宇、任新民、戚發韌等奉周恩來指示，在酒泉衛星發射場組織實施了我國第一顆人造地球衛星的發射工作。

1970年4月24日21時35分，中國第一顆人造地球衛星“東方紅一號”由“長征一號”運載火箭從甘肅酒泉衛星發射場發射升空。運載火箭在震耳欲聾的轟鳴聲中騰空而起，扶搖直上，把中國第一顆人造衛星送入太空，于21時48分進入預定軌道。《東方紅》樂曲響徹寰宇，宣告新中國迎來了航天時代的黎明。

1970年4月25日18時，新華社授權向全世界宣布：24日，中國成功地發射了第一顆人造地球衛星，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20.009兆周的頻率播送《東方紅》樂曲。

4月25日，《人民日報》用整版篇幅刊登了衛星經過祖國各地上空的時間表，舉國上下一片歡騰。當晚8時30分，衛星經過首都上空。北京長安街華燈齊放，人群似潮水一般地涌向天安門廣場，敲鑼打鼓，笑語飛揚，紛紛在滿天繁星里搜尋那顆移動著、閃爍著的小星星，傾聽著悠揚悅耳的《東方紅》樂曲。

“東方紅一號”衛星不僅全部達到了設計要求，而且質量比蘇聯、美國、法國和日本4國發射的第一顆衛星質量總和還要超出29.8千克（美國的第一顆衛星只有8.2千克）。同時，在衛星的跟蹤手段、信號傳輸形式和星上溫控系統等技術領域，也都大大超過了上述4個國家第一顆衛星的水平。這就無可辯駁地表明，我國在繼原子彈、氫彈試驗成功之后，在科學技術領域里又一次取得重大進步，它標志著我國太空技術跨入了世界領先水平。（題圖為人們在天安門廣場熱烈慶祝“東方紅一號”衛星發射成功）

（責任編輯：張文軍）