大國重器：“東方紅一號”背后的中國力量

玉然

2021 年 2 月 10 日，“天問一號”火星探測器在經歷長達202天近2億千米的星際旅行后，順利進入火星軌道，并預計于五六月擇機登陸火星，走出中國航天邁向深空的關鍵一步。

其實，俯仰人間今古，中國人對神秘宇宙的向往與探索從未止步。從遠古時期的嫦娥奔月，到春秋時的弄玉乘鳳飛天傳說，從東漢張衡制作能飛木鳥，“假以羽翮，腹中施機，能飛數里”，到有著“世界航天第一人”之稱的明朝萬戶創想用47個自制火箭翱翔天宇，中國人的飛天之夢已薪火相傳了幾千年。

然而，最先將飛天變為現實的是蘇聯。1957年10月4日，蘇聯成功發射了人類歷史上第一顆人造衛星。美國則奮起直追，于1958年2月1日發射了“探險者一號”衛星。眼見蘇聯、美國已箭指蒼穹，開啟了人類挺進太空、角逐宇宙的序幕，曾經最早萌生飛天夢想的中國卻剛從戰爭廢墟中站起來，航空基礎尚且薄弱，遑論航天……

“我們也要搞人造衛星”

1956年2月1日的中南海懷仁堂張燈結彩，毛澤東在此舉行宴會招待全國政協二屆二次會議全體委員。剛沖破美國重重阻撓回國的錢學森，受邀來此參加宴會。他走到大紅請柬標明的第37桌，卻被告知座次被毛澤東親自勾到了自己座位的右邊。

席間，毛澤東問：“學森同志，從現在起，我們抓緊時間，埋頭苦干，爭取在第三個五年計劃末期，使我國在原子能、火箭等最急需的科學技術領域接近世界先進水平，能不能做到？”錢學森說：“只要計劃周密，工作努力，是可以實現的。”

此時的錢學森心潮澎湃。作為世界“超音速飛行之父”馮·卡門的最得意門生，美國麻省理工學院最年輕的終身教授，美國人口中“抵得上5個師的兵力”“使美國空軍飛機從螺旋槳式向噴氣機過渡，并最后向遨游太空的無人航天器過渡的長遠規劃的關鍵人物”，45歲的錢學森甫一回國，便被視作新中國航天事業的引領者和奠基人。

1956年那個久違的春節，深感使命在肩的錢學森日夜奮筆疾書，將對中國航空的深入思考點點滴滴匯于筆端。大年初五，中國航天事業起步的奠基之作《建立我國國防航空工業意見書》被送到周恩來案頭。

1956年10月8日，荒冢遍地、野兔出沒的北京西郊，一個僅能容納200人的簡易禮堂內，中國航天事業的先行者們召開了具有里程碑意義的大會。會上，主管新中國科技工作的聶榮臻身著元帥服，在講臺前用濃重的重慶口音大聲宣布：“中國第一火箭、導彈研究院國防部第五研究院，今天正式正立！”他勉勵創業者們：在座的各位，你們是中國火箭事業的開國元勛啦！臺下坐著小木凳、小馬扎的與會者熱淚盈眶。

然而當激情散去，現實的困境赤祼祼地展現在面前。五院成立之初，第一項工作就是給140多名大學生辦“掃盲”訓練班，由時任五院院長錢學森以及他點名調集的任新民等專家授課。這是一場不可思議的“掃盲”——除錢學森一人是火箭、導彈專家，其他人都只是相關領域的專家學者。后來成為航天計算機技術開拓者的朱正回憶說，他原來是學電訊專業的，但錢學森卻要他給學生講導彈的制導。錢學森給了他一本英文書《Guidance》，說：“你拿去學習，學懂了再給學生講。”當時，他對英文“Guidance”怎么譯都不知道，錢學森告訴他，譯作“制導”。

就在中國航天蹣跚起步時，1957年，蘇聯衛星上天，引起了中國科技界和中央領導層的震驚。

1958年5月17日下午，中共八大二次會議現場氣氛熱烈，在熱氣騰騰的“大躍進”熏染下，與會者顯得尤為“敢想敢說”。討論中央工作報告時，一位代表突然發言：蘇聯老大哥的衛星已經上天了，我們中國是火箭的故鄉，又是社會主義國家，無論如何也應該搞出自己的衛星！

一語未落，群情激昂。現場的毛澤東將開天辟地的大手一揮，用濃重的湘音宣布：我們也要搞人造衛星！隨后又幽默地補充道：“當然啰，衛星應該從小的搞起，但是像美國雞蛋那么大點的（8.2千克——筆者），我們不放！要放我們就放它個兩萬公斤的！”現場掌聲雷動。

在周恩來、聶榮臻的具體指示下，中國科學院馬上行動起來，組織錢學森、趙九章（1907—1968，空間物理學家，中國動力氣象學的創始人）、郭永懷（1909—1968，中國近代力學事業的奠基人之一）等研究制定了中國人造衛星發展規劃草案。為了組織與協調全院衛星和火箭探空的業務，還成立了中國第一個衛星小組“581”小組，由錢學森任組長。

1958年，是一個困難與激情交織的年代。為了向國慶獻禮，中國科學院負責衛星、運載火箭總體設計的第一設計院工作剛剛起步，便開始忙于衛星和火箭模型的設計。然而，剛組建的衛星研制隊伍兩手空空，要啥沒啥。沒有辦公地點，就在北京的西苑旅社租了幾個房間；沒有辦公桌，就趴在水泥地上設計圖紙。一群人靠著一把老虎鉗，兩把銼刀，幾塊鋁皮和幾張三合板，外加十幾支蠟燭和幾個手電筒，便開始了中國衛星、火箭雛形的設計與研制。在那全民“大躍進”，上下干勁高的年代，大家工作起來不分晝夜，困了伏案打個盹兒，餓了啃個干饅頭，只用了幾十天的時間，就初步設計出了一個運載火箭結構總圖，制作了一個地球物理火箭箭頭模型。

1958年10月1日，中國科學院自然科學躍進成果展覽會在北京中關村生物所開幕。展覽會展出的兩個衛星模型里，一個放著科學探測儀器，另一個則放了一只金黃色的小狗。每當參觀的人群來到衛星模型跟前時，這只小狗便不時發出“汪汪”的叫聲。

毛澤東也興致勃勃地前來觀展。在觀看火箭的“飛行”表演時，火箭剛一啟動，本來坐著的毛澤東禁不住一下站了起來。當他突然發現火箭模型的起飛竟是靠人躲在背后用手拉橡皮繩時，忍不住一下笑了：“好！就這么搞！不要怕土，土八路能打敗洋鬼子嘛！”

“大腿變小腿，衛星變探空”

理想很豐滿，然而參與規劃的領導者和科學家們都清楚，單靠這些，中國的衛星是上不了天的。為了在1959年發射第一顆人造地球衛星，向國慶10周年獻禮，從未見過衛星和火箭的中國人再一次想到了“老大哥” 蘇聯。

1958年10月16日，中國科學院地球物理研究所所長、“581”小組常務副組長趙九章率領“581”小組副組長衛一清、衛星和自動控制專家楊嘉墀、空間技術和空間物理專家錢驥，以及翻譯楊樹智一行5人，專程飛往莫斯科。

然而，在莫斯科為期70天的考察即將結束時，在中國代表團的一再要求下，“老大哥”才把“小弟弟”帶進了蘇聯中央氣象局火箭大廳。大廳中央躺著一枚探空火箭的頭部，直徑大約1米。中國專家只被允許站在距火箭3米遠的地方踮腳探看和聽取講解。這是代表團距離火箭最近的一次。至于衛星，則連影子都沒有見到。

代表團回國的時候，“大躍進”已經開始降溫。在此背景下，中央高層也開始重新審視衛星發射問題，到1958年底，中央書記處總書記鄧小平在聽取匯報時指出：明年衛星不放，與國力不相稱，一口氣吃不成個胖子。有了鄧小平的指示，中科院黨組召開會議，提出了“大腿變小腿，衛星變探空”“著重打基礎”的原則，決定調整任務，收縮機構，停止大型運載火箭和人造衛星的研制，把力量先轉移到探空火箭上去。

探空火箭是在近地空間進行探測和科學試驗的火箭。為了把北京的技術力量和上海的工業基礎有機結合起來，1958年11月，中國科學院第一設計院負責人造衛星和運載火箭總體設計的技術人員從北京遷往上海，并由上海市從有關院校和工廠抽調部分科技人員、大中專畢業生和工人，組成了中國第一個完全依靠自己的力量從事火箭技術研制和專門承擔探空火箭設計的單位——中國科學院上海機電設計院（1965年7月遷回北京，改名為第七機械工業部第八設計院）。其副院長是楊南生，總工程師是年僅37歲的王希季。

1947年，王希季抱著“工業救國”的理想，以優異成績考入美國弗吉尼亞理工學院。兩年后獲碩士學位。當王希季正準備繼續攻讀博士學位時，傳來了新中國成立的喜訊。他很快找到了留美科學工作者協會，要求立即回國。當時美國政府為了阻止中國留學生回國，提出了許多優厚的條件，而回國的留學生在國內每人只能優待600斤小米。不少同學都勸他讀完博士再回國，甚至干脆留在美國，但他卻毫不猶豫地踏上了歸國的商船。

王希季出任上海機電設計院總工程師后，帶領一群平均年齡20多歲的年輕人“摸著石子過河”，開始了艱難攻關。

當時只有19歲的張暉，便是那群年輕人中的一個。多年后他回憶當時的工作狀態：我們白天干活，晚上就趴在油燈下查資料，學理論，邊學邊干。冬天特冷，夏天蚊子又大又多。適逢三年困難時期，每月只有20斤定量，根本填不飽肚子，不夠吃的話就在稀飯里一個勁地加水。缺油少肉沒雞蛋，連青菜都無法滿足需要，就吃蘿卜皮，甚至有時就用醬油拌上一碗白開水下飯。不少人因營養不良而得了浮腫病。“但大伙的心里都憋著一股子勁兒，像燒著了一團火，腦子里成天想的似乎不是如何填飽肚子，而是怎樣盡快把探空火箭搞上去！”

作為技術負責人的王希季，恨不得一天24小時都用在工作上。火箭的圖紙有上千張之多，他一張張認真審核，發現問題馬上請相關人員逐一修改，改后還要再詳細審查一遍，直到確保絲毫無誤。多年后他曾感慨地說：“記得那時我們領導和科技人員都非常忘我地工作在科研生產第一線，每天晚上12點鐘之前大家都不回家，因此院辦公室主任每次都來催促我們趕快回去睡覺。”

然而最初制定的“T—5”探空火箭方案起點無疑太高。科研人員千方百計地攻克了設計、制作和總裝工作后，卻因為沒有發動機試車臺，又不具備供應、儲存、運輸和加注液氧的設施，不得不被迫中止了研究。這枚相當現代化的“T—5”探空火箭，最終成了一件漂亮的展覽品。

1959年12月6日，時任國家主席劉少奇在視察“T—5”火箭的研制生產情況，并聽取王希季匯報后，關切地問：“你們有沒有考慮做一些比這小一點的火箭？”王希季回答：“明年我們就要搞一個更小的火箭。”

于是，研制工作轉向了相對簡單輕巧的“T—7M”無控制探空火箭。

目標降低了，但困難仍是一個接一個。制造火箭所需的許多精密部件都沒有相應的工業制造支持，在當時的國際環境下，也不可能從國外引進，研究人員便到圖書館找資料，跑科研單位請教，下工廠實地考察，到物資部門了解材料品種規格等，依靠自己的力量設計制造。有時甚至“土法上馬”，因陋就簡，如“T—7M”火箭采用的爆破薄膜銑削深度公差要控制在0.005毫米以內，當時的機械加工條件無法實現，兩位平均年齡只有20歲的姑娘便靠手工制作，經過近千次試驗后終于達到了設計要求。此外，用小臺鐘改裝成延時裝置，控制爆炸螺栓點火時間；把小燈泡敲碎，取其鎢絲裹上硝化棉制成點火裝置等，諸如此類“土發明”屢見不鮮。土歸土，但科研工作者們嚴格按科學規律辦事，各個環節都通過充分的試驗來驗證了其可靠性。用錢學森的話說就是“用不十分可靠的元件做出非常可靠的系統”。

場地設置也頗費周折。沒有發動機燃料系統實驗室，王希季找遍設計院的每一個角落，最后選中了廁所門前約5平方米的小天井，在那里搭起了液流試驗臺，測試室則就近由廁所改裝而成。火箭發動機試車有高壓氣、有毒氣體、高溫火焰，時刻存在爆炸、中毒和起火的危險，楊南生便找到一座當年侵華日軍廢棄的舊碉堡。在那個寒冬臘月，科技人員搬磚砌墻當“泥瓦匠”，很快利用碉堡的夾道建成了一個防爆、防毒和防火的發動機試車臺。

1960年2月19日，中國第一枚自己設計研制的液體火箭終于豎立在了上海遠郊一個20米高的發射架上。借來一臺50千瓦的發電機，四周用蘆席一圍，頂上再蓋一張油布篷，就成了“發電站”。“發電站”離發射架和“指揮所”有100多米，中間橫著一條飄著死魚與枯枝敗葉的小河，來不及架設通信線路，沒有擴音器，也沒有步話機，發射場總指揮下達命令，只能扯著嗓門大喊，或使勁揮動手臂打啞語。給火箭加注推進劑時，沒有專用加注設備，只好用自行車的打氣筒做壓力源；沒有自動的監測定向天線，就靠幾個人用手轉動天線去跟蹤火箭。

就在這樣的條件下，隨著一聲令下，火箭騰空而起，在8000米的高空留下了中國火箭史上里程碑式的一筆。

1960年5月28日，上海延安西路200號錦江小禮堂，毛澤東在視察了“T—7M”探空火箭實物后稱贊說：“8公里， 那也是非常了不起的呀！”“我們要20公里、200公里地搞上去！”

隨后短短幾年時間里，從更先進的T—7火箭成功升空，到載有雌雄兩只小狗的生物試驗火箭完成高空往返，中國的火箭研制自力更生、一步一個腳印地走出了一條逐漸明朗的道路。

重啟人造衛星計劃

1964年，對中國的科技界來說，無疑是一個值得賀喜的年頭。這年6月29日，在錢學森的帶領下，我國自行研制的第一枚彈道式導彈發射成功。接著，10月16日，我國第一顆原子彈也爆炸成功。這標志著我國技術水平上了一個新臺階，新型材料、電子原件、儀器儀表、精密機械、測試技術、計量基礎等得到了新的發展。在此基礎上，發展人造衛星的問題便被提上了議事日程。

1965年三、四月，國防科委多次召集錢學森、趙九章等專家學者就發射人造衛星進行了充分的討論，并形成報告，上報中央。中央對此十分重視，經過慎重研究后，批準并責成國防科委具體組織協調。從此，中國的人造衛星的全面研制正式開始。

1965年4月，中科院專家潘厚任、何正華和胡其正等組成衛星總體組，負責完成衛星初步設想方案。同時，力學所、電子所、自動化所和原“581”小組等中科院其他有關的研究所亦紛紛行動起來。

現在有個說法叫“996”工作制，但當時為了盡快完成任務，科研工作者主動放棄了大量休息時間。潘厚任就在采訪中回憶過“一連工作了三天兩夜，當時站著都能睡著”的情景。憑著這種高漲的熱情和忘我的工作精神，他們僅用了十余天，就拿出了衛星的初步方案，并為之取名“東方紅一號”。

隨后， “東方紅一號”便進入工程研制階段。為全國協作方便和保密起見，再加上提出搞人造衛星建議的時間是1965年1月，于是該任務被定為“651” 任務。

1965 年10月，北京友誼賓館見證了中國航天史上的一場著名的頭腦風暴，這就是“651”會議。在這場長達42天的會議上，專家們白天開會討論，晚上計算，對第一顆人造衛星的總體方案和科學探測目標進行了論證。為了保證這“天字第一號工程”的實施，在“651”會議上，周恩來曾強調，只要“651”需要的，全國的人、財、物，不管是哪個地方、哪個單位的，一律放行，全面綠燈。

1966 年初，中國科學院經請示報告聶榮臻后，正式成立了“651”設計院，由趙九章任院長，抓第一顆人造衛星總體方案和籌建試驗室的工作；1966年5月又組建了代號為“701”的工程處，由電子學科學家陳芳允擔任技術主管，負責地面觀測系統的設計，以及臺站選址、建設等工作。

然而，正當中國第一顆人造衛星進入技術攻關階段，衛星本體、運載火箭和地面觀測三大系統的研制工作取得可喜進展時，史無前例的“文革”打亂了既定的節奏。中科院是“學術權威”扎堆之地，自然成為“文革”主戰場，一時間，關于科研工作者的大字報鋪天蓋地，不少專家遭遇抄家、隔離審查和殘酷批斗。“東方紅一號”的倡導者、“651”設計院院長趙九章在“文革”之初便被以“反動學術權威”的罪名剝奪研究工作，后不堪紅衛兵迫害，含冤自殺！更讓人震怒的是，為后來的火箭、衛星制造攻克材料和工藝難關的中國航天材料奠基人姚桐斌，竟在自家門口被紅衛兵武斗致死！正在人民大會堂舉行歡迎外賓宴會的周恩來聞知消息，失態將手中的酒杯跌落摔碎。他責令公安部門徹查此案，并指示有關部門立刻列出一張有貢獻、需保護的科學家名單，強調必要時用武力保護，這才避免了更多科學家遭受迫害，確保了科研工作不被完全中斷。

1967年3月，為減少“文革”沖擊，周恩來宣布對從事衛星研制工程的單位實行軍事管制，由錢學森掛帥，從299個單位抽調1356人，集中進行衛星與火箭的研制。衛星發射工程龐雜，錢學森建議建立衛星總體設計部，由38歲的留蘇航天專家孫家棟負責。孫家棟“初生牛犢不怕虎”，挑選出專業互補的18名骨干，組成“航天18勇士”，開始了新一輪的攻關。

衛星研制過程中困難不斷，但研究者們無所畏懼，一路“過關斬將”。為調節衛星溫度系統，1968年夏天，研制人員借用海軍后勤部隊一個凍豬肉用的冷庫模擬衛星在太空中的寒冷環境進行試驗，研制人員在零下十幾度的冷庫里凍得鼻青臉腫、直跳腳，最終為衛星設計拿到了數據。

衛星天線在展開試驗時突然折斷，為了查明原因，大家在廢品庫里做試驗，飛速旋轉的天線萬一折斷甩出去，就像射出的箭，危險性極大，負責人戚發軔便給每個試驗隊員找了個包裝箱蓋做“盾牌”，透過箱蓋的縫隙可以觀察天線旋轉，最終找到了天線折斷的癥結……

正是憑著這股不服輸、敢拼搏的精神，衛星研制工作才得以步步推進。

“上得去，抓得住，看得見，聽得到”

在當時的國際環境下，“東方紅一號”作為中國的“爭氣星”，最初就被設定了一個總的要求：“上得去，抓得住，看得見，聽得到。”

“上得去”是指其運載火箭“長征一號”發射成功，并把“東方紅一號”送入既定軌道。

為充分利用即有技術，減少研制阻力，盡早將衛星送上太空，錢學森主張運載火箭盡量使用導彈成熟技術，因此“長征一號”是在“東風四號”兩級導彈的基礎上，加上第三級固體發動機改制而成的。具體研制工作由“長征一號”總設計師任新民主持和協調。

根據計算，“長征一號”將“東方紅一號”送入預定軌道沒有問題，尚需考慮的是火箭的發射方位及第一、二級火箭脫落后的降落地點如何避免國際糾紛。于是， “長征一號”的軌道設計師們鉆進計算機房里開始了緊張的運算。當時的科研條件十分簡陋，計算多用半自動手搖計算器進行，任務急的時候連算盤都用上了。據時任七機部軌道組組長李頤黎說：“（軌道計算工作實行）三班倒，每個人算8小時就下班。必須兩個人對著算，因為很有可能算錯。要保證質量，所以算一條軌道要一年的時間。”

經過千百次的運算比較，最終選定了一個最佳方案：火箭發射方位定在東偏南68.5度，這樣可使全球各大洲的人都能看見“東方紅一號”的飛行；同時這個角度可保證第一級火箭工作完畢后，其殘骸墜落在甘肅境內，第二級火箭殘骸墜入南中國海，第三級火箭殘骸則在廣西北部上空與衛星一起進入運行軌道，不會引起國際糾紛。

與此同時，“長征一號”第三級固體發動機也進入緊張研制。

1964年8月，調任七機部第四研究院副院長的楊南生揮別繁華大都市上海，匆匆趕往四川瀘州高壩——中國固體火箭發動機研制基地。在這里，楊南生帶領技術人員經過多次試車及沖擊、振動等試驗，終于解決了藥柱表面裂紋和發動機不穩定燃燒問題，在1965年7月至8月，取得了6次飛行試驗全部成功的佳績。

1965年冬，第四研究院從瀘州遷至內蒙古。楊南生多年后回憶：“當時這基地只是一片黃沙中點綴著幾處空殼廠房，再加幾棟單身宿舍樓和一個用蘆席搭建的食堂。至于生產條件，則只有一條拼湊起來的臨時裝藥生產線。那幾棟單身宿舍樓成了睡覺吃飯、學習辦公、設計畫圖的‘綜合樓；有家室的人員則分散借住在基地周圍一、二十里范圍的農戶家里。一日三餐幾乎天天是窩窩頭就土豆或白菜；再加上塞外的氣候，地凍天寒、飛沙走石，真夠人受的。但這一切困難沒有嚇倒任何人，整個隊伍滿腔熱情、樂觀愉快地投入生活和工作。”

然而“文革”濁浪襲來，這個深藏大漠的基地也無法幸免于難，工作一時近于癱瘓，連工作、生活不可或缺的車輛，也不再發動。為了搶在塞外高原的黃金季節建設高空模擬旋轉試車用的試驗設施，楊南生這位“海歸”專家騎著一輛半舊的自行車，奔走在方圓十多公里的廠區、家屬區，敲開一家家緊閉的房門，動員從事研究、裝藥、試驗等方面的骨干出來工作。因為太過勞累，楊南生患上了坐骨神經痛，有時不得不用單腿蹬車，多次連人帶車掉進雪坑里。最終，一個個有志者受他感染，站出來與他共同擔起了歷史重任。

經過三個春秋的艱難攻關，“長征一號”各系統零部件從四面八方同時運往火箭總裝廠。

“抓得住”是指地面觀測站能夠對衛星進行實施跟蹤測量。負責解決這一難題的是陳芳允。但在極左政治沖擊下，1967年，陳芳允這個“反動學術權威”被稀里糊涂弄到陜西渭南的某測控基地，每天的工作是上山打豬草。但他始終無法忘卻衛星使命，白天勞動，晚上便佝僂著身子，趴在微弱的油燈光下寫寫畫畫，繪制衛星的跟蹤測量網圖。后來形勢有所好轉，他便跋山涉水，在全國各地勘察衛星跟蹤點。當時正值大串聯火熱進行，火車擁擠不堪，陳芳允乘火車往返于各地，常常找不到座位，有時一站就是一整天。

跟蹤網點敲定后便投入建設，短短幾年間，各地觀測臺站相繼建成。由于條件限制，從發射場區到各觀測臺站的指揮通信和數據傳輸主要是靠明線來完成。為了防止出現人為破壞和自然中斷等情況，在兩萬多公里的線路上，68萬多名民兵沿線一字排開，每根電線桿下派一名民兵日夜護線，從而確保了信號的安全、暢通。

“聽得到”是指衛星在太空播放的《東方紅》樂曲能讓地面收音機接收得到。為解決這個問題，潘厚任和同事們用了3個月，到商業部的一個庫房里把全世界各種類型、最先進的新型收音機都借過來，依次對其靈敏度進行測試，再反過來推算衛星需要的發射功率。測算后發現，要讓普通收音機收到信號，衛星就得安裝大功率發射機，如此一來，衛星總重量將超過1噸。而最好的辦法就是通過地面站轉播。后來人們聽到的《東方紅》樂曲，就是地面跟蹤站接到了衛星信號再轉發出去的。

為使《東方紅》樂曲在太空播放悅耳嘹亮，設計人員何正華、劉承熙深入調研，多方比較，最后決定用電子線路模擬鋁板琴，并采用無觸點電子開關，滿足了設計要求。為確保電子線路、元件承受得住火箭發射時的力學環境考驗，又能耐惡劣的空間環境運行，且不受電磁干擾而使樂曲錯亂，承擔制作工作的北京控制工程研究所一絲不茍地做了大量試驗調試，終于找到解決方案。

“看得見”是指衛星必須在地面上肉眼可見。可“東方紅一號”在太空的運行軌道距地2400多千米，這樣一個直徑僅1米的球形72面體怎么可能在地球上肉眼看見？

有人提出在衛星上套上個皮囊，上天后充氣打開，以此擴大閃光面積。但這個想法立即被否定了，因為皮囊無法承受太空的極端溫差。且套上皮囊后衛星天線無法展開。不過，受其啟發，專家們想到“觀測裙”設計。

“觀測裙”研制任務落到七機部第八設計院的“回收傘”專家史日耀身上。最初的設計是做成折疊傘式，上天前收攏，上天后再打開。但當在真空條件下做模擬試驗時，發現只要旋轉，“觀測裙”就被甩得死死地粘貼在一起，根本達不到預想的效果。后來他們又把“觀測裙”設計成一個球形的觀測體，在表面鍍上一層高質量的鋁，并進行拋光。觀測體在上天前不“充氣”，只是一個又輕又扁的物體，上天后，利用末級火箭自旋時產生的離心力給其“充氣”，使其膨脹成一個面積可達40平方米的球體。如此才解決了“看得見”難題。