卫星的命名、乐音的诞生
1970年4月24日,我国第一颗人造地球卫星“东方红一号”发射成功,红色中国的经典乐曲《东方红》响彻天宇,揭开了中华民族进军太空的序幕。这一曲太空中的浩浩乐音,令扬眉吐气的中国人至今“忧思难忘”,成为一个时代的记忆。
《东方红》原是一首著名的陕北民歌,20世纪30年代诞生于我党领导下的陕甘宁边区,抒发了人民群众拥护共产党、翻身求解放,建立新中国的豪迈之情。随着60年代大型音乐舞蹈史诗《东方红》的诞生,这首歌随之红遍全国。从某种意义上说,“东方红”已经成为红色中国的象征。
1965年9月,中科院卫星设计院提出卫星要比各国的第一颗卫星先进一步,即发射一个连续信号。卫星总体组组长何正华认为,苏联第一颗人造卫星的呼叫信号是嘀嘀答答的电报码,遥测信号是间断的。中国要超过苏联,就必须发射一个连续的信号,而且要有中国特色,全球公认。所以,他提出了卫星播送《东方红》乐曲,命名“东方红一号”的建议。1966年5月,经国防科工委、中国科学院、七机部负责人罗舜初、张劲夫、裴丽生、钱学森等共同商定,将中国第一颗人造卫星取名为“东方红一号”。1967年初正式确定卫星播送《东方红》音乐。
由于当时正处于“文化大革命”中,播送《东方红》乐音不仅是科研任务,也成了责任重大的政治任务。如果卫星上天后,乐音不响或变调,无疑是重大的政治问题。在沉重的思想负担和精神压力下,何正华和乐音装置的主要设计者刘承熙顶着巨大的政治压力,开始了技术上的探索,解决了乐音错乱和乐音变调等一系列问题。《东方红》乐音最后采用电子音乐,用线路模拟铝板琴声奏出。为此,刘承熙还曾经专门跑到北京火车站聆听钟楼的报时声,又跑遍了北京大大小小的乐器店,最后决定把北京火车站钟声的节奏和铝板琴的琴声合二为一,奏出音乐纯正、节奏明快、格调高雅的《东方红》乐曲。
攻克难关,以求“看得见、听得到”
1967年7月,正在忙于导弹设计、时任国防部五院导弹总体设计部副主任的孙家栋接到通知,为确保第一颗人造卫星的研制工作不陷入停顿,中央决定组建中国空间技术研究院,钱学森任院长,钱学森又推荐孙家栋负责总体设计。
孙家栋的第一项任务就是去七机部挑选人才。在全面了解和分析卫星研制情况的基础上,他在七机部上上下下跑了两个多月,详细考察了各部门有特长的技术骨干,从中挑选出18人。他们个个是披坚执锐的精兵,日后被誉为“航天十八勇士”。事后,钱学森对孙家栋有过一句评语:“看来,把孙家栋找来还是对的,他的确敢干事,会干事。”
1967年12月,孙家栋主持了第一颗人造卫星研制工作会议,审定了总体方案和各系统方案。鉴于法国已成为世界上第三个能发射卫星的国家,邻国的日本也在紧锣密鼓加快准备,而以当时我国的国情、技术基础和工业水平,按1965年的卫星设计方案,发射还需要很长时间。这种局面,决定了我国第一颗卫星首先得是一颗政治卫星,即简化过去的方案,去掉卫星上的很多探测仪器,不追求高难技术,只要做到上得去、抓得住、看得见、听得到,就是成功。用许多年后孙家栋自己的话来说,这种简化即把一辆汽车变成了平板车。
上得去,便是发射成功。抓得住,即是准确入轨。难就难在看得见、听得到。
原卫星设计方案虽有72块平面,直径却只有1米,而且表面反光率不高,亮度大约只相当于天空中亮度极低的六等星。这么小的东西在天上飞,地面上的人用肉眼难以看见。如果将直径做大,卫星就会超过既定重量,火箭又送不上去。后来琢磨出来的办法是,在第三级火箭外面套个表面镀亮的球形气套,卫星发射时气套闭合;卫星上天后,利用第三级火箭自旋时产生的离心力给气套充气,使之展开为球体。这个办法原理上有些像折叠伞,理论上可行,关键是能否找到制作这种气套的特殊材料。
卫星研制组跑了国内许多工厂,可所有厂家都因要求太高而无力研制这种特殊材料。最后在上海找到一家工厂,这个厂曾经研制过一种新型绸布,与气套所需材料基本相同,可原材料有毒,早就不做了。而且,这家工厂在“文化大革命”中已经停产。在得知气套的用途后,不少工人立即“上岸穿鞋”,由“抓革命”转入“促生产”。11个月后,终于研制成功。
为了“听得见”,也动了很多脑筋。由于那个年代老百姓家中鲜有收音机,即使有多是中长波的,无法直接收到卫星的信号,于是想到由中央广播电台转播。研制组按这个方案向钱学森汇报,钱学森也支持,并叫人写了一个报告,呈交聂荣臻。聂荣臻同意后报中央,中央予以批准,但只让卫星播放“东方红,太阳升,中国出了个毛泽东”这前8个小节。
1970年3月21日,“东方红一号”卫星完成总装任务,达到了发射要求。1970年4月25日18点,新华社授权向全世界宣布:1970年4月24日,中国成功地发射了第一颗人造卫星,卫星运行轨道的近地点高度439公里,远地点高度2384公里,轨道平面与地球赤道平面夹角68.5度,绕地球一圈114分钟。卫星重173公斤,用20.009兆周的频律播送“东方红”乐曲。
25日的《人民日报》上,整版刊登了卫星经过祖国各地上空的时间表,几点几分过天津,几点几分过广州,几点几分过上海……当天晚上8时30分,卫星经过北京上空。长安街华灯怒放,人群似潮水一般涌向天安门广场,大家一边敲锣打鼓,高呼着“毛主席万岁”等口号,一边伸长脖子,在满天繁星里搜寻那颗移动着、闪烁着的小星星。