12.27 長征五號遙三火箭發射在即,我們不該忘記探月工程總設計師孫家棟

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本文刊載於《三聯生活週刊》2010年第4期,原文標題《孫家棟:航天工程總設計師》,嚴禁私自轉載,侵權必究

長征五號遙三火箭發射在即,我們不該忘記探月工程總設計師孫家棟

國家最高科技獎獲得者孫家棟

“孫家棟出差了,頒完獎就走了,連電視轉播都沒顧上看。”孫家棟的夫人魏素萍告訴本刊記者。2010年1月17日,國家最高科學技術獎頒發後第六天,中國第三顆北斗導航衛星在西昌發射升空,孫家棟任工程總設計師。零點12分,衛星成功發射。天亮後,他就返回西安的測控中心進行測控。

自2000年國家最高科技獎設立以來,共產生18位獲獎者,他們的平均年齡是81歲。孫家棟80歲,在這個行列裡還算“年輕人”。

1999年9月18日,孫家棟獲得“兩彈一星”功勳獎章,在受表彰的23位科技專家之中,他同樣是“年輕人”。曾任第七機械工業部副部長,並於1979年至1984年任中國運載火箭技術研究院院長的張鐮斧這樣向本刊記者評價孫家棟:“他放成了中國的第一顆衛星,在孫家棟之前,雖然科學院已經搞了很多年,雖然對衛星研製做了很多基礎工作,但在孫家棟擔任了中國的第一顆衛星的技術總負責人之後,進度才大大加快了,沒有孫家棟的這兩下子,可能還要再等幾年也不一定啊!”

神舟飛船總設計師戚發軔向本刊記者介紹:“1967年,國家決定組建空間技術研究院,錢學森任院長,專門負責進行中國第一顆人造衛星的研製。這之前,已經有科學院的人在研究,但是真正要讓衛星從理論變為現實,這就需要熟悉工程的人。當時錢學森點將,向聶榮臻元帥推薦了孫家棟。”

長征五號遙三火箭發射在即,我們不該忘記探月工程總設計師孫家棟

錢學森與孫家棟

“當時科學院已經將方案設計出來了,但真正實施,還要走一大段距離。那時還沒有‘總設計師’這樣的職務,但我一直認為他是技術上的領導。”“資源一號”衛星總設計師陳宜元原本在中國科學院地球物理研究所工作。中國空間技術研究院成立伊始,他從中科院調了過來,他告訴本刊記者:“當時主體是科學院的人,孫家棟帶著18個人過來,就是我們稱為的‘航天衛星18勇士’。他們實際是幫助科學院搞這些工作。”

長征五號遙三火箭發射在即,我們不該忘記探月工程總設計師孫家棟

孫家棟在分析衛星運行情況(攝於1986年)

戚發軔便是這“18勇士”之一。“搞衛星是很複雜的,需要各種專業人才。當時孫家棟選了18個人,其中有我一個。”戚發軔對本刊記者說,剛接到命令,他不大願意來。1957年從北京航空學院飛機系畢業後,戚發軔被分配到中國運載火箭技術研究院,第二年,從蘇聯留學歸來的孫家棟加入,兩人成為同事。此前,他們都在從事導彈研究。導彈發射成功後,戚發軔正準備投入“長征一號”運載火箭的工作,他說,“孫家棟也是考慮了一個相配套的人員名單,他肯定覺得這些人是最合適的人選”。

此時,空間科學研究院成立後,分配來第一批大學畢業生。“嫦娥一號”衛星系統總指揮兼總設計師葉培建就是其中之一。他對本刊記者形容當時的衛星研製為“就湯下麵”,“我們最開始發展衛星的時候,並沒有很好的計劃,當時導彈有了一定的基礎,就著當時的條件開始發展衛星。從那時起,孫老的擔子就很重了”。

在蘇美法三國的衛星上天之後,中國決心要做第四個航天大國。

“他這個人非常會抓大放小,很多事情都交給我們去做,他敢放手。但萬一有失誤,他也敢於承擔。”戚發軔告訴本刊記者,“當時日本也在搞衛星,和我們爭。我們希望能走在前面,因此就不能所有的功能都上去,當時的原則是‘上得去、抓得住、聽得清、看得見’。孫家棟有這個魄力,他下決心把一些東西都砍掉,修改了原來非常先進的衛星設計方案”。

長征五號遙三火箭發射在即,我們不該忘記探月工程總設計師孫家棟

東方紅一號衛星

“第一顆衛星主要是為了政治宣傳,播放《東方紅》樂音是當時的第一號任務。本來想用太陽能電池,但是大家還是有點擔心,為了趕進度,就用了化學能電池。衛星的功能本來是包括遙測、遙控、跟蹤的,為了能夠可靠上天,後來取消了遙控,第一顆衛星靠自己旋轉。”陳宜元當時負責測控系統的研製,他告訴本刊記者。

孫家棟擔任第一顆人造地球衛星的總體設計師,年齡還不到40歲。包括之後的返回式遙感衛星、“東方紅二號”通信衛星在內,中國航天史上的“老三星”的設計都出自他的手筆。在通信衛星、氣象衛星、資源探測衛星、北斗導航衛星等中國第二代應用衛星航天工程中,孫家棟由衛星總設計師升級為工程總設計師,他的工作從衛星系統的總體設計轉變成負責衛星、運載火箭、應用、發射、測試五大系統的整體工程工作。

戚發軔和葉培建擔任了孫家棟國家最高科技獎的答辯人。“我們兩個人是因為各自熟悉他的不同階段,能夠把事情講清楚。”葉培建與孫家棟交往最為密切的階段是新千年的探月工程開始之後。

“過去搞了那麼多年航天,載人航天有了一定的突破,2001年我們國家就有這麼一個想法——中國到底能不能探月?以孫家棟院士為首的一個班子開始進行論證,我也是班子中的一員,負責飛行器的部分。應該講,這個過程中,我對他了解更多,他的戰略思維體現得比較多。”葉培建告訴本刊記者,“我們當時論證,第一,基於我們的航天能力,中國能搞探月。第二,通過什麼途徑搞?如果是瞄準非常複雜的系統,跨度會大一些,但是時間比較長。我們就想,能不能用不太長的時間就實現探月?因為這裡面有個國際競爭的問題,中國不能落在別的國家後面。”

孫家棟帶領設計團隊於是進行方案設計,並在2003年通過論證得出結論——三年內一定能夠完成探月任務,而且水平不會低!“我們就給中央寫了一個報告,中央2004年就批了。果真,三年我們就幹出來了,而且比印度人的漂亮。在這當中,孫家棟當時的角色就很關鍵——怎麼把握大方向?你要追求一個很高的水平,但可能就喪失了時機,中國、日本、印度當時都準備發射,我們就可能會錯失一個先機。但搞低水平的東西也沒啥意思,這就是戰略思維。”葉培建說。

孫家棟的戰略科學家眼光直接影響了太空研究和工程設計的具體工作。“剛開始探月的時候他就想到要分哪幾步,比如‘繞落回’的第二步‘落’,落在哪,我們事先就要看清楚,這就要考慮相機得有多高的分辨率。”葉培建進一步介紹道,“中國人早晚有一天要登月,這不是到那一天了,才開始乾的事情。‘嫦娥一號’到‘嫦娥六號’,這六發打完之後就完成了月亮的‘繞落回’的任務,我們已經開始論證在這之後的探火星、載人登月的可行性。這些工作都在孫老爺子的領導之下在做,現在就要開始準備了,比如人才培養問題,宇航員登月需要很長時間,長時間孤獨可能產生心理問題。所以現在就開始研究,怎麼訓練宇航員的心理素質。”

我們不要最好,我們要最優。”孫家棟擔任工程總設計師需要通盤考慮各個系統之間的相互配合。為了衛星信息的準確傳遞,國外凡是搞過探月的國家,地面天線都在34米以上,但中國當時最大的天線只有12米。如何來解決?第一種,把地面天線做得很大,衛星保持現在的水平;第二種,地面天線保持不變,但衛星上的天線做大,功率提高。這兩種方式目前在國內都行不通,地面天線無法在短時間內大幅度提升,在衛星上改進當然更困難。

擔任衛星總設計師的葉培建告訴本刊記者:“這時候孫老爺子出來協調,這個協調是充分的技術分析。最後達成一個共識,地面用18米的天線,衛星上再做一個天線。這些都有技術上的突破,地面當時盡了自己最大的努力,我的衛星設計當時也幾乎到了理論上的極限值。這需要工程總師來決策,需要對當時的技術非常瞭解,三年後能夠達到一個什麼樣的水準,這需要一個很準確的判斷。”

葉培建在孫家棟的直接領導之下,他說:“我們合作這麼多年,沒有發生過爭吵。但其實我是很有性格的人,跟很多人發生過爭執。他知道什麼該管什麼不該管。他就說,行,去辦!他對你有充分的信任。”

“他那麼大年紀都要去發射基地。”有一次,一顆即將發射的衛星發動機有故障受傷,“他都70多歲的人了,老頭自己就爬進去,躺過來看,看清楚了,回來就討論。”這件事情讓當時陪同的葉培建印象很深刻,經過充分的討論後,孫家棟認為還是可以發射的,工作人員增加了一些額外的措施,最後發射成功。

其實,我們最關心的不是發射,而是發射之前。只要沒按按鈕,我們就要想可能發生的所有問題。要是出了什麼差錯,我連死的心都有了。國家那麼一個重任,搞不好,覺得沒法交代。我們的口號是,只能成功,不能失敗。這句話本身並不科學,但卻是一個理念。”葉培建說。

“嫦娥一號”發射升空時,葉培建說他心裡“也沒有大喜”。他回憶“嫦娥一號”升空時的場景:“那天打‘嫦娥’的時候,火箭打上去了,火箭一打上去大家就鼓掌啊。後來星、箭分離了,大家又鼓掌,又擁抱。我在那沒動,還沒有輪到我高興的時候,當時衛星還沒有表現呢。大家熱鬧了一分鐘,都過來圍到我身邊,看著大屏幕。孫老爺子扶著膝蓋站在我旁邊看著屏幕,過了一會兒,數據變了,我說左邊的太陽翼展開了,大家高興,過了一會兒右翼展開了,心裡一塊石頭落了地,又過了一會兒,天線展開了。行了,回去吃飯!回去吃完晚飯,就趕緊開會,收拾行李,第二天一早就從西昌飛回北京,在測控中心繼續工作。”在葉培建看來,這種平靜是“我們航天工作者的本事”。但他不知道,當時孫家棟悄悄地背過身去,哭了。

長征五號遙三火箭發射在即,我們不該忘記探月工程總設計師孫家棟

嫦娥一號發射升空

雖然孫家棟從事了一輩子的航天事業,但他的夫人魏素萍卻對他的工作知之甚少。葉培建說:“我們都知道,但他夫人都是通過報道才知道的。”孫家棟在家裡養成了習慣,只要一接電話,就開始踢門,弄出點響聲來,不讓別人聽見他的談話內容。

除了與孫家棟一起工作,葉培建還有一項任務,就是幫孫家棟買內聯升的布鞋穿。“我們在實驗室做實驗,要防靜電,那種布鞋是麻底的,每次我們買工作鞋的時候,就順便幫他多買兩雙。”“老爺子走在街上就是一個普普通通的老頭兒。除了正式活動穿西裝,一年到頭穿個夾克,喜歡穿布鞋。像買個紅薯,買個菜的,誰能看得出來他是國家最高獎獲得者?”


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