
2016年3月8日,国务院批复,同意自2016年起,将每年4月24日设立为“中国航天日”。
46年前的今天,我国第一颗人造卫星“东方红一号“发射成功,拉开了中国人探索宇宙奥秘、和平利用太空、造福人类的序幕。新华社在卫星发射成功后向世界播发的电文中写道:“新华社四月二十五日讯:一九七0年四月二十四日,我国成功地发射了第一颗人造地球卫星。卫星运行轨道,距地球最近点四百三十九公里,最远点二千三百八十四公里,轨道平面和地球赤道平面夹角六十八点五度。绕地球一周一百一十四分钟。卫星重一百七十三公斤。用二0.00九兆周的频率,播送《东方红》乐曲……”
关于这颗卫星的上天之路有过许多资料记载,但是我们今天要说的,你一定不知道!
东方红一号与中国科学院
1957年10月4日,在距离莫斯科2000公里之遥的哈萨克丘拉坦荒漠上,苏联拜科努尔秘密基地发射场上空升起了人类历史上第一颗人造地球卫星。*党**中央对此十分重视,分管科学技术的*荣臻聂**副总理(以下简称聂总)向科学院书记张劲夫交代,要密切注意有关情况。中国科学院副院长竺可桢、力学所所长钱学森、地球物理所所长赵九章等建议开展中国的卫星研究工作。经过院*党**组研究,中国科学院首先拿出了我国第一个卫星规划,成立人造卫星光学观测组和射电观测组对苏联卫星进行观测、制作无线电信号接收装置研究卫星无线电信号及频率变化以及卫星轨道等。
1958年5月17日,毛*东泽**主席在八大二次会议上提出:“我们也要搞人造卫星。”同年7月,中国科学院向聂总报告,我国卫星规划分三步走:
第一步发射探空火箭
第二步发射小卫星
第三步发射大卫星。
任务的分工是:火箭以国防部五院为主,探空头和卫星及观测工作以科学院为主,相互配合。要求苦战三年,实现我国第一颗卫星上天。同时,中国科学院成立了三个设计院:第一设计院负责卫星总体设计和火箭研制,为便于与上海市合作,11月迁上海,改名为上海机电设计院;第二设计院负责研制控制系统,分三个研究室,业务方向分别是姿态控制系统仿真、遥控遥测和运动物体控制;第三设计院负责探空仪器研制与空间环境的研究,赵九章、钱骥担任科技领导。
卫星技术是尖端技术之一。掌握卫星技术,可以使我国的科学技术实现新的跨越。然而,要真正把卫星做出来很不容易。张劲夫建议中科院一边要大力聚集和培养人才,一边还应积极争取外援。人才问题包括科技人员和配备实验室和工厂技术工人。技术工人的问题在解放军总政治部和铁道部的共同支持下,在1959年解决。但科技人员只靠国家分配大学生远远不够。1958年初中国科学院*党**组就研究采取“全院办校,所系结合”的方针,办一所以新兴学科为主的大学——中国科学技术大学,但是中科大开设了一系列有关空间技术的课程,包括钱学森讲《星际航行概论》,赵九章讲《高空大气物理学》,陆元九讲《陀螺及惯性导航原理》等,后来这些学生成了我国航天科技的骨干。争取外援方面,1958年10月中旬,中国科学院组织了大气物理代表团去苏联考察,团长是赵九章,成员有卫一清、钱骥、潘厚任等。在苏联期间,他们参观了一些科研单位,看到一些高空探测仪器及科技展览馆展出的卫星模型,考察了一些天文、电离层、地面观测站等。1959年初代表团回国,在总结中认为,发射人造地球卫星我国尚未具备条件,应根据我们的实际情况,先从火箭探空搞起。
1958年11月,中央政治局研究并决定拨2亿元专款支持科学院搞卫星。这笔巨款被用来建设迫切需要的高能燃料、火箭发动机和上海机电设计院运载火箭两个研究设计试验基地,以及水声工作站、风洞、581实验室、109厂,上海、大连、长春高能燃料研究室和电子、自动化、高温金属、光学等4个配套工厂。
考虑到火箭推力对卫星发展的制约,钱学森主张科学院先行一步,研究高能燃料。1958年科学院召开了高能燃料会议,组织北京、上海、大连、长春四大化学所,戏称“四大家族”的精兵强将,开展液体、固体高能燃料的研制,并探索固液型、游离基及重氢燃料。有了专款,从1959年起,北京火箭发动机试车基地、力学所的风洞、上海机电设计院的火箭、北京581厂的遥控仪器、109厂的半导体元件研究设施,先后都建立起来了。此外,力学所二部由林鸿逊主持,在北京山区建成的两个同量级的液氧、液氢火箭发动机(星际航行运载动力)试车台上,对各化学所研制成功的若干种液体、固体燃料进行台架试验,据记录总共做了100多次发动机台架试验,取得了成功。经仪器测试记录的科学数据提供给设计单位。按国防科委要求,全部试验资料和数据转交给七机部,高能燃料由工业部门投产供应。
但是由于三年经济困难,中科院调整了空间技术计划,决定调整机构、停止研制大型运载火箭和人造卫星,把工作重点转向研制探空火箭上来。这次调整不是任务下马,而是着重打基础,先从研制探空火箭开路,开展高空探测活动;同时开展人造卫星有关单项技术研究,以及测量、试验设备的研制,为发展中国航天器技术和地面测控技术作准备。院*党**组提出的具体方针是:“以探空火箭练兵,高空物理探测打基础,不断探索卫星发展方向,筹建空间环境模拟实验室。”实际工作首先集中力量研制T-7型气象火箭,同时,与五院合作研制和平1号探空火箭。1959年5月4日,钱学森主持了和平1号火箭协作分工会议,就遥测系统、箭上仪器、结构设计、弹道测量与靶场挂钩问题作了具体安排。在这期间,中科院培养锻炼了一支我国自己的航天科学技术骨干,积累了从总体设计、组织计划、实验条件建设、分系统协调、质量分析、调度指挥等人造卫星科技工程的宝贵经验。同时,中国科学院新技术局还组织有关研究所为人造卫星开展了一系列准备和预研工作。
1964年12月三届人大会议期间,赵九章上书周总理,陈述理由,认为抓卫星工作是时候了。在赵九章上书周恩来提建议的10天后,即1965年1月8日,钱学森向国防科委提交了一份题为《建议早日制订我国人造卫星的研究计划,并列入国家任务》的报告。

1965年8月9日至10日,周恩来主持召开中央专委第13次会议,讨论并原则批准了中国科学院的规划方案,作出了我国第一颗人造卫星争取在1970年左右发射的决定。会上再一次明确分工:由中国科学院搞卫星本体和地面跟踪测量系统,同意中国科学院内设立一个卫星设计院;七机部搞运载火箭;国防科委酒泉导弹试验基地搞地面发射设备。第一颗人造卫星的研制任务代号为“651”任务。
1965年7月1日,《中国科学院关于发展我国人造卫星工作的规划方案建议》呈报到中央专委。这个建议就发射人造卫星的主要目的,10年奋斗和发展步骤,我国第一颗人造卫星可供选择的三个方案,卫星轨道选择和地面观测网的建立,重要建议和措施等5个问题作了论述。还有三个附件:国外空间活动及人造卫星发展概况;六种主要人造卫星的本体设计方案;人造卫星轨道设计方案。10月20日至11月30日,中国科学院受国防科委的委托,在北京主持召开了中国第一颗地球卫星总体方案论证会。会期长达42天。对重大问题进行了反复的慎重的讨论,确定我国第一颗卫星为科学试验卫星,主要为发展我国对地观测、通信、广播、气象、预警等各种应用卫星,取得基本经验和设计数据。具体任务是:(1)测量卫星本体的工程参数;(2)探测空间环境参数;(3)奠定卫星轨道参数和遥测遥控的物质技术基础。大家一致同意中国第一颗卫星在重量、寿命、技术等方面,都要比苏、美第一颗卫星先进,并做到“上得去、抓得住、测得准,报得及时,听得到、看得见”。并慎重初战,努力做到一次成功。总体组何正华建议:第一颗卫星为一米级,命名为“东方红1号”,并在星上*放播**《东方红》乐曲。
651设计院东方红1号卫星总体组由钱骥副院长领导,全组11个人:组长负责全面,并侧重结构、环境条件及运载工具协调;副组长负责电器部分包括整星电路、电缆布局、连接安装等;成员分别负责卫星跟踪测轨系统、轨道设计、遥测系统、电源系统、姿态控制、结构系统等。总体组确定东方红1号分系统的组成是《东方红》乐音装置、短波遥测、跟踪、天线、结构、热控、能源和姿态测量等。总体组与卫星办公室密切合作,将千头万绪的研制任务分解为一个个具体课题,制成数百张任务卡片,下达各研究所。正当科学院的卫星研制基本完成的时候,发生了“文化大革命”,1967年1月之后,科学院卫星研制科研队伍、试验基地、科研设施、工厂,以及研制任务一起交给了国防部门。
东方红一号与上海航天的发展

为更好地按照科学规律办事,少走弯路、少浪费,循序渐进,逐步发展,钱学森提出降低目标,从研制探空火箭起步。其间,钱学森给机电设计院*党**委书记艾丁写了一封长信,其中说道:
“搞小型、比较简单的火箭,在国民经济、在国防建设、在科学研究上,还是很有意义的。……上海机电设计院通过一年的实践,由于各方面的努力,也取得不少经验和一连串的成果,从而锻炼了队伍;从无到有地初步形成了一支火箭设计和试制的技术力量,……所以上海机电设计院应该改变原来的计划,但不是解散。我们建议把上海机电设计院作为试制小型火箭的单位,火箭推力限制在3吨以下,使用一般的推进剂,并且不装复杂的控制系统,这样现有的人力可以基本上胜任。”
上海机电研究院决定一切从实际出发,量力而行,研制一种推力不大于3吨、采用常规推进剂、飞行高度在100公里以内的小型探空火箭,将此定名为T-7。它包括运载火箭、飞行器、能源、天线、探测仪器、环境模拟试验、地面发射、遥测、跟踪测轨、时间统一和数据记录处理等各个分系统。为锻炼队伍,他们先搞一个比T-7缩小一半的模型火箭,命名为T-7M。
运载火箭在上海机电设计院杨南生、王希季主持下完成。试验飞行高度达9.8公里。参与研制我国第一枚探空火箭T-7M的这支队伍,绝大多数都是刚出校门不久的青年人,平均年龄只有24岁。有的年轻人甚至没毕业就拿着组织的调令中途加盟。他们虽然年轻,但热情高涨,青春燃烧,满怀着赶超世界先进水平、为国争光的雄心壮志。1960年5月28日,毛主席、*尚昆杨**等到上海新技术展览会尖端技术展览室参观了T-7M火箭。当汇报这是没有苏联专家、没有资料,依靠自己的专家设计研制而成时,毛主席连声称好,并询问火箭可飞多高,回答能飞8公里,毛主席说:“8公里那也了不起!”“应该是8公里、20公里、200公里搞上去!”

探空火箭的不断成功,中央领导的视察和鼓励,使得机电设计院年轻的科技人员干劲更大了,信心更足了,他们决心要在原来的基础上搞体积更大、发射得更高的火箭。
考虑到南汇老港地区发射区域太窄,放不开手脚,发射架也太小,再加上回收舱落在海上有诸多不便。1960年3月,机电设计院经过实地考察,决定将新的发射场地址选在安徽广德地区的一个山坳内,代号为603。新的发射架设计好后由上海江南造船厂协作突击加工而成。于是,一座52米高的笼式发射架在603的山坳里拔地而起、直刺苍穹。

在603发射场发射的是我国第一代液体燃料气象探空火箭(T-7)、生物探空搭载回收火箭(T-7AS1、T-7AS2)和T-7M试验火箭等多种用途和数种型号的探空火箭。气象和生物火箭的飞行高度一般可达到60公里以上,其中最高的一次飞行高度达到125公里。这类火箭的箭头舱内设置了降落伞,降落伞又有主伞和副伞两种,以确保箭头舱的回收成功。回收后,科研人员可对收集到的大气压力、温度、风力、风速等气象资料进行综合分析。而生物回收火箭则进行了多次动物活体和生物菌种的搭载飞行试验。其间,T-7等各类火箭在603发射场共发射了30多次。一次次的气象探测和环境探测飞行试验,以及各类生物火箭的回收工作,为以后我国的气象事业和航天事业的发展积累了丰富的工程经验及大量的第一手资料。
1965年10月,上海机电设计院从上海搬迁到北京,成为七机部第八设计院,开始了我国第一个运载火箭“长征一号”的总体方案论证。正是这枚火箭托举东方红一号卫星步入太空。
【人物】王希季
1958年,王希季所在的系被调整到上海交通大学,当他准备赴德国教学两年时,突然接到了去上海机电设计院报到的通知。那年,他只有37岁,被任命为设计院的技术负责人,承担中国第一枚探空火箭的研制任务。

当时设计院的研制条件十分简陋,既没经验,又没资料,也没专家,一切都要从零开始。勇于挑战的王希季二话没说,带领着平均年龄只有21岁的“娃娃队伍”,开始了边学边干的艰苦探索。

仅用了短短9个月的时间,由王希季主持研制的我国第一枚液体燃料探空火箭T-7M就奇迹般地诞生了。
1960年2月19日,在上海郊区一个用稻田改建成的简易发射场上,“T-7M"已经昂然屹立在发射架上,它的飞行高度预计为8~10公里。
发射场上没有电,隔着一条蜿蜒的小河,在用芦席围起来的“发电站”里,一台借来的50千瓦的发电机已经开始工作。由于没有任何通信设备,王希季站在用麻袋堆积起来的半人高的“指挥所”里,用挥舞的手势和大声的喊叫,指挥着“T-7M"的发射。没有自动跟踪火箭的仪器,研制人员自己土法上马制造的人工跟踪天线得要几个人用手把着才能旋转和俯仰。危险万分的加注竟然是用自行车打气筒一下一下地把推进剂压进储备箱中……
发射成功了!王希季冲出“指挥所”,扯开已经嘶哑的嗓子和大家一起忘情地欢呼起来。这次试验成功,是中国自行研制的液体燃料火箭技术取得的一个具有工程实践意义的成果。
在这之后试验成功的18种探空火箭中,由王希季担任负责人的有12种,其中就包括将小狗小豹、珊珊送上天空的生物试验火箭和可回收的探空火箭。
钱学森与东方红一号
1967年5月,*荣臻聂**听取了钱学森关于组建“人造卫星、宇宙飞船研究院”问题的汇报,他非常支持钱学森的意见。6月27日,中央军委常委第77次会议决定,把现有较分散的科技力量集中起来,形成拳头,加速空间技术的发展,同意组建研究院,该院属国防科委建制,列入*队军**序列,定编12400人。3个月后,*荣臻聂**为了保护和发展国防科技,提出了《关于国防科研体制调整改组方案的报告》,经中央军委和国务院审议同意后呈报毛*东泽**。报告建议把国防科研力量进一步集中起来,成立18个研究院,其中第五研究院是“人造卫星、宇宙飞船研究院”。
1968年2月20日,人造卫星、宇宙飞船研究院正式成立,研究院命名为“中国人民解放军第五研究院”(也称新五院,后来更名为七机部五院、航天部五院、中国空间技术研究院,简称空间技术研究院),其任务是全国空间技术研究中心,负责国家空间技术的抓总工作。七机部副部长钱学森兼任院长。
周恩来多次听取卫星和火箭工作进展情况和存在问题的汇报,亲自排除文化大革命给科研工作带来的种种干扰。他在中央专委会议上定调:“‘651’总抓,由国防科委负责,钱学森参加”,“由钱学森负责卫星、运载火箭和地面系统三个方面总的技术协调和组织实施工作”。他对钱学森说,你是技术总管,任务就交给你了!
此时的钱学森面临一边是导弹,一边是卫星,还有一边是运载火箭的局面。在思考东方红一号卫星是,钱学森首先考虑的是要建立卫星总体设计部,加速卫星工程的实施。
总体设计部作为重大工程研制项目的参谋部,是钱学森系统工程思想的核心内容。他在领导创建空间技术研究院的过程中,特别强调运用系统工程的方法和借鉴国防部五院建立总体设计部的经验,组建了“空间飞行器总体设计部”。钱学森直接指导组建工作,确定总体设计部的主要职责、组建方案和主要干部人选。
钱学森提出,总体部的人知识面要广,既懂工程上的问题,又要有比较广博的科技知识。学工的人知识面窄,而学理的人基础知识面较宽,这正是来自科学院人员的优势,要让他们尽快熟悉工程上的问题,从中培养出一批适合搞总体设计的人员。要尽快建立一支卫星总体设计队伍。
钱学森说,组建总体设计部要注意两个方面的积极性:一方面是科学院来的技术干部,比较注重理论研究;另一方面是从七机部来的技术干部,工程经验比较丰富。总体设计部的构成,理论研究与工程实践力量两者大体按3:7的比例考虑。
谁能担任卫星总体设计部的领导呢?钱学森经过深思熟虑,挑选了年仅38岁的导弹总体设计部副主任孙家栋。

1958年,孙家栋毕业于苏联茹柯夫斯基空军工程学院,他是少数获得斯大林金质奖章的佼佼者。1960年,他被任命为中国第一枚自行设计的中近程战略导弹的总体主任设计师、总体设计室主任。1964年8月,他又被任命为导弹总体设计部副主任。孙家栋在仿制1059导弹、中近程导弹改型设计和我国独立设计的中程地地导弹工作中,显示出了他的聪明才智和较强的组织能力,很快就得到了运载火箭技术研究院领导和同事们的认可,也引起了钱学森的注意。
关于为什么要挑选孙家栋?钱学森之子钱永刚教授透露了他父亲偏爱孙家栋的另一个信息。他说,父亲晚年时谈起这件事告诉他,“借此机会动个地方,也是为了保护孙家栋,以防不测”。钱学森的思虑源于他自己的切身体会,他在《周总理让我搞导弹》一文中写到:“‘*革文**’中,我们是受保护的,没有周总理的保护,恐怕我这个人早就不在人世了。”
卫星总体设计工作,就是要将概念性的卫星从理论变为现实,从概念研究变为工程实施。作为实施的途径,首先要提出并解决卫星从地面研制到空间运行全过程,明确每个环节的技术指标要求以及系统与系统之间、分系统与子系统相互间错综复杂的技术接口。
为了尽快启动卫星总体工作,孙家栋向钱学森提出建议,以651设计院为基础组建,由运载火箭技术研究院推荐几个搞总体技术的人员。钱学森考虑后答复说,从火箭技术研究院抽人可以,但在当前文化大革命两派正闹腾的局面下,不能依靠研究院推荐,由你孙家栋提个名单后再研究确定。
经过一段时间的紧张考察和挑选,孙家栋从国家的卫星任务需要出发,考虑不同的专业类型和技术特长,最后选定了十八人。当他把这十八人的名单交给钱学森后,钱学森点头赞同,这份名单又很快得到了*荣臻聂**的批准。意想不到的是,基于这些人员的素质和能力,无可争议地得到了大家的认同。1967年10月,当这十八位同志离开运载火箭技术研究院时,两派群众热烈欢送。
空间技术研究院组建前后,面临的首要问题是落实东方红一号卫星研制计划。当时,卫星各分系统之间的进展情况极不平衡,也极不协调。如果按照“651”会议原定的卫星方案,尽快将卫星发射上天,困难很大。
因此,对于东方红一号卫星的总体方案就有了两种思路:第一种是按照原定方案,把“东方红一号”做成科学探测卫星;第二种是把“东方红一号”搞成工程卫星。前者要装姿态控制系统和多项科学探测仪器,技术复杂;而后者则简单多了,除了《东方红》乐音装备,什么探测仪器都不上。只要卫星上了天,能放音乐,就说明我们掌握了火箭、卫星、测控、靶场、地面环境等一整套卫星工程技术,就算工程考核成功了。这样,以后再上科学探测仪器也就不难了。
遵照*荣臻聂**关于“尽量简单,尽快上天,达到基本目的,掌握技术”的指示精神,651卫星设计院总体设计组对这个问题,已经有所考虑,并于1967年3月底,提出了第一颗卫星本体方案简化思路,但未来得及作出修改方案。
空间技术研究院筹备时,孙家栋为此作了详细了解,并向钱学森作了汇报。钱学森亲自到第一线作实地调查,并多次主持讨论研究两种方案,最后果断决定采取第二种方案,即把中华第一星做成“工程星”。
在孙家栋的领导下,科研人员对“东方红一号”原方案作了大胆的简化。钱学森亲自做工作,耐心地说服一些老专家,请他们支持简化方案,并向他们解释,不是废除原方案,而是把原方案分为两步走,先用最短的时间实现卫星上天,再在此基础上发射科学探测卫星。
为了抢时间,东方红一号卫星的方案简化问题不能拖到研究院成立后再去解决。1967年12月11日至16日,国防科委召开“东方红一号”方案修改论证会,与会人员200余人。会议在钱学森主持下,充满了技术民主的气氛,对方案进行了充分的讨论。
简化后的总体方案为:卫星分系统由原来的9个简化为7个,即去掉了科学探测分系统和遥控分系统。在所保留的分系统中,姿态控制系统去掉控制部分,只保留卫星姿态测量用的红外地平仪和太阳角计;能源系统去掉太阳能电池加镉镍电池供电部分,只采用银锌化学电池组。
简化后的总体方案,还需报请上级批准。但是,“*革文**”*乱动**,*荣臻聂**被扣上了“二月逆流”*攻反**倒算的帽子,靠边站了,孙家栋便径直跑到国防科委,拍响了*华清刘**副主任的门。
*华清刘**在回忆录中写道:
我不懂卫星,也不管这项工作。为了保证1970年发射,空间技术研究院领导和设计人员在原方案基础上进行了合理的修改,但这一修改方案却找不到拍板的人。研究院总体部主任孙家栋拿着方案找到我,话说得很直率,“你懂也得管,不懂也得管。你们定了,拍个板,我们就可以往前走”。听了他们的汇报,问了有关情况,我心想,这事不能拖,总得有人承担这个责任,便对他说,技术上你负责,其他问题我负责,我拍板。后来我把卫星方案修改和简化情况报告了聂帅,聂帅也批准了,卫星计划才得以进行下去。回想起来,当时这么干,除了有一种强烈的责任感外,也有一点傻大胆的味道。
看到孙家栋的冲劲儿,钱学森满意地对别人说:“看来,把孙家栋找来还是对的,他的确敢干事,会干事。”
在这12个字中,“上得去,抓得住”,与导弹试验没有太多的区别,钱学森当然非常熟悉。但“听得到,看得见”,在导弹试验里没有碰到过,这是我国第一颗人造卫星作为“政治星”的特殊要求。
钱学森为“看得见”煞费苦心。
1968年二三月间的一个晚上,钱学森合上摆满一桌子的书籍杂志,把651卫星设计院总体组副组长潘厚任叫到他的办公室,问:“卫星放到天上到底能不能看见?”潘厚任是学天文的,他答道:“这个星的直径1米,我用直接和间接两种方法估算的结果都一样,在天气、光线都好的情况下,它的亮度仅相当于七等星。而人的肉眼最多只能看到六等星,基本看不到七等星。”
“看不见”变成了大问题。时间紧迫,在钱学森的关注下,孙家栋果断决策将任务交给七机部第八设计院。设计人员在末级火箭上加装一个特殊材料制成的“观测裙”,俗称“围裙”。它是一个直径4米、具有良好光学反射特性的球状体,可大面积反射太阳光,从而达到二三等星的亮度。在卫星发射阶段,“围裙”呈折叠包裹状态,固定在末级火箭下部。卫星入轨之后,末级火箭与卫星分离,火箭的“围裙”随之撑开,有十几平米大。研制人员经过11个月的努力,终于找到了理想的材料。这种材料又轻又薄,在-269℃的环境下,仍能保持柔软的性能,完全符合设计要求。试验那天,操作者启动电钮,顷刻,4根弹射杆同时弹出,将绕成环状的“围裙”拉出,在旋转产生的离心力的作用下,“围裙”倏地膨胀开来,形成一个类似宫灯形状、闪闪发光的“大球”。观测裙的研制终于成功了!
卫星升空后,这个闪动着中国人智慧之光的“观测裙”,与卫星一前一后,以相似的速度、在同一轨道上运行,在晴朗的夜幕下,清晰可见。尽管地面用肉眼看到的是穿着“观测裙”的末级火箭,并非卫星本身,但这并不影响“看得见”大目标的实现。
“听得到”如何解决呢?
钱学森再次给总体组布置作业:“卫星绕地球转的时候,能不能让亚非拉的人民也用普通收音机收听?”这个想法实际上就是直播卫星的概念,但是当时并没有这项技术。潘厚任又接过这个难题,他和同事们用了3个月的时间求解。在物资匮乏的年代,他也不知道国外用的到底是什么收音机。凭着一张介绍信,他到商业部的一个库房里把全世界各种类型、最先进的新型收音机每种借了一个,这些在中国市面上都没有。
“当时最先进的口袋收音机,刚出产的,就像烟盒那么大,我都拿过来测试了”,潘厚任回忆说。他测试了各种收音机的灵敏度,再反过来推算卫星需要发射的功率有多大。后来他发现,如果要让普通收音机收到信号,卫星就要装大功率发射机,这样,卫星总重量将超过一吨,这对于当时火箭的运载能力来说是不可行的。
那么最好的办法就是通过地面站转播。后来人们从广播中收听到的《东方红乐曲》,就是地面跟踪站接收了卫星信号后再转发出去的。
《东方红》乐曲全曲共16节,卫星只*放播**前8小节,乐音装置和卫星短波遥测装置固封在一个盒子里。盒子正面有毛*东泽**的头像,头像下方镂刻有金底红字的毛*东泽**手书“东方红”。
如何能奏出悦耳动听的《东方红》乐曲?设计人员受北京火车站报时敲钟的声响启发,跑遍北京、上海各乐器研究所和口琴厂等单位,深入调研。经过多种方案的比较,最后决定用电子线路模拟铝板琴,并采用无触点电子开关。这样,既可靠性高、寿命长、耗功小、音调悦耳嘹亮,又可满足总体设计的要求。
为了确保万无一失,承担这项任务的北京控制工程研究所,从电子线路到材料和元件的选用都一丝不苟,以使它们既能经受火箭发射时的力学环境考验,又能耐受恶劣的空间环境长时间运行,还解决了电磁干扰使乐曲错乱和部件固封后乐曲产生变调等技术关键。
《东方红》乐音装置及短波遥测系统的另一个难关,是星上4根短波天线的正常展开与释放。星箭分离后,拉管式短波天线能否顺利地释放展开,关系到*放播**《东方红》乐音的质量。在第一次短波天线伸展试验中,最后一节天线折断后被甩了出去,试验未能成功。经完善设备和改进天线结构后,又作了多次试验,仍然没有成功。究竟是什么原因呢?孙家栋主持会议,让大家坐下来认真地进行分析、计算。会后,孙家栋把试验情况及研究分析结果向钱学森作了汇报,钱学森指出,要研究天线释放和展开的运动形式,它是复杂的运动合成,要考虑在地面作试验时的重力影响,并提议请胡海昌帮助计算天线甩开时的运动轨迹和受力分析。胡海昌原为东方红一号卫星总体组组长,文化大革命初期,因家庭出身、学术权威等问题而“靠边站”。胡海昌在没有计算机的条件下,一夜之间突击用笔计算出来。第二天他参加讨论会时说,原来的设计方案使每根天线相对于卫星只能作一个方向转动,这与卫星依靠旋转和离心力使天线展开和释放的实际运动是不一致的。根据胡海昌的计算,设计人员修改了天线结构设计,后来的多次模拟试验均获得了成功。胡海昌也因此得到解放,投入到卫星总体和结构设计的工作中。
“听得到”的任务完成得出奇的好。卫星上天20分钟后,21时50分,中央广播事业局向*党**中央报告,收到了中国第一颗卫星播送的《东方红》乐曲,声音清晰宏亮。中央人民广播电台立即将这天籁之音转播出去,全国和世界各地用普通的收音机就能够收到,悠扬动听的《东方红》乐曲瞬时传遍全球,响彻宇宙。
中央广播事业局后来送给毛*东泽**两盘从太空中接收的《东方红》乐曲原始遥测信号录音带。这一标志着中国迈向宇宙的珍贵记录,一直伴随到毛*东泽**的最后岁月。