中国科学院院士、航天技术专家孙家栋——— 造星探月叩苍穹

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中国科学院院士、航天技术专家孙家栋——— 造星探月叩苍穹 20100704经济日报 本报记者 郑 杨

  孙家栋,1929年出生,辽宁省瓦房店市人。我国著名的航天技术专家,我国人造卫星技术和深空探测技术的开创者之一。现任中国航天科技集团公司高级技术顾问。

  他担任多颗人造卫星的技术负责人、总设计师,主持完成了我国第一颗人造卫星、第一颗返回式卫星和第一颗静止轨道试验通信卫星的总体设计,使我国成为世界上第五个独立研制和发射人造卫星、第三个掌握卫星返回技术、第五个发射地球静止轨道卫星的国家。他是我国卫星导航系统的开创者之一,担任我国北斗卫星导航工程总设计师,主持解决多项重大工程技术问题,使我国成为世界上第三个自主建立卫星导航系统的国家。1985年获2项国家科学技术进步奖特等奖,1991年当选为中国科学院院士,1999年荣获“两弹一星”功勋奖章,2010年荣获国家最高科学技术奖、国家科学技术进步奖特等奖。

 

  孙家栋院士是我国千千万万个造星人中的一个,却是为数不多的参加了中国第一星、又见证了第一百颗星研制发射全过程的资深造星人。对他的采访,仿佛是在一部翻阅新中国航天事业发展历程的大书……

 

从火箭转卫星

  多年前,正是钱学森的“点将”,使他与人造卫星结下了不解之缘。

 

  孙家栋闯入航天之门很偶然。

  18岁满怀憧憬地从辽宁考入哈尔滨工业大学预科学习俄语时,他最大的愿望是成为一名土木建筑系的学生,将来可以去修大桥。

  回想大学岁月,孙家栋常常感叹人生际遇的奇妙。“我这辈子还真是喜欢吃红烧肉,不仅仅是口味问题,我的人生道路选择就是由一顿红烧肉而促成的。”

  1950年元宵节,孙家栋本来准备午饭后去住在哈尔滨的姐姐家,听说晚饭加餐有红烧肉,便改变了主意。当时能吃上红烧肉可不容易,他决定吃完晚饭再去姐姐家。

  晚饭时,学校主管人员来到饭堂向学生们宣读通知:为了加快建设中国空军的步伐,新中国人民解放军空军要在学生中挑选人员,有意者可立即报名接受挑选。

  不满21岁的孙家栋,马上联想到几个月前新中国成立时开国大典的动人情景。这个血气方刚的年轻人心中一阵激动,毅然填写了从军申请。当天报名、当天批准,当晚便怀着对祖国、对未来的无限憧憬,登上了解放军空军第四航空学校的列车,成为了一名精神抖擞的军人。

  1951年,孙家栋和另外29名军人被派往前苏联茹柯夫斯基空军工程学院飞机发动机专业学习。这段留学生活给他留下了深刻的印象。“临行前,部队特地到北京王府井买最好的哔叽料为我们定做了笔挺的军装,穿上这套军装走在前苏联的街头,时常会迎来羡慕的目光。国家不惜代价培养我们,我们学习也十分用功,每天攻读到凌晨两点。我的记忆力很好,一门功课的七八章内容,几天时间就能从头背到尾,考试时拿到试卷便能一气呵成。”

  孙家栋的学习成绩一直名列前茅。一年后,在学校大门最显眼的“状元榜”上出现了他的照片。茹柯夫斯基空军工程学院有一个传统,每年把年终考试获得全优5分的学生照片放入金字塔形的“状元榜”,如果年年都能连续保持,照片便会一年比一年大,一年往上挪一次。年年保持的难度很大,等到顶尖级的照片所剩无几之时,也就到了学生毕业的时候。此时,如果依然能名列“状元榜”,将会获得一枚由最高苏维埃颁发的纯金质的“斯大林奖章”。就在进入学院5年后,孙家栋获得了那枚所有学生梦寐以求的纯金奖章。

  载誉而归后,孙家栋把所有的智慧和精力都倾注于火箭研制工作中。他想,这辈子可能就搞火箭了,却没想到会与卫星结下不解之缘。

  2009年3月,孙家栋80寿辰之际,收到97岁高龄的著名科学家钱学森写来的贺信:

  孙家栋院士:

  您是我当年十分欣赏的一位年轻人,听说您今年都80大寿了,我要向您表示衷心的祝贺!

  您是在中国航天事业发展历程中成长起来的优秀科学家,也是中国航天事业的见证人。自第一颗人造地球卫星首战告捷起,到绕月探测工程的圆满成功,您几十年来为中国航天的发展作出了突出贡献,共和国不会忘记,人民不会忘记。我为您取得的成就感到骄傲……

  多年前,正是钱学森的“点将”,使他与人造卫星结下了不解之缘。

  1967年建军节3天前的一个下午,孙家栋正聚精会神地趴在火箭图纸上搞设计,一位同志受上级委托来到他的办公室,开门见山地说明来意:“为了确保第一颗人造卫星的研制工作顺利进行,中央决定组建中国空间技术研究院,由钱学森任院长。钱学森向聂荣臻推荐你了,根据聂老总的指示,决定调你去负责第一颗人造卫星的总体设计工作。”

  听到钱学森点将,孙家栋十分激动,建军节刚过,便扛着被卷和书箱去报到了。

  东方红一号卫星被誉为“中国第一星”,38岁的孙家栋感觉肩上的担子好沉重。国家已经确定了1970年发射,卫星要“上得去、抓得住、听得到、看得见”的总体目标。如何尽快组建卫星总体设计部?如何按工程的研制规律一步步往下走?各系统怎样联接起来?一个个难题摆在他的面前。

  “明知山有虎,偏向虎山行”是孙家栋的性格,每一个难题都必须拿下!例如,为了让卫星升空后地面“看得见”,孙家栋和同事们绞尽了脑汁。他们和搞火箭的同事商量,想出了一个“借光”的办法:让末级火箭和卫星一起运行,并且在末级火箭上安上一圈增加亮度的观测裙,最终让地面看见了卫星。

  当东方红一号卫星高奏着《东方红》乐曲从北京上空飞过时,孙家栋仰望星空,泪水忍不住滚落下来。

 

国际市场做生意

  中国航天人不仅要懂得研制火箭

发射卫星,也必须学会与国外商家打

交道。

 

  1974年11月5日,发射第一颗返回式遥感卫星的运载火箭矗立在茫茫戈壁的发射台上,人们都屏住了呼吸等待着发射。就在火箭托举着卫星即将点火升空的刹那,研制人员突然发现卫星没有按照设定的程序转入卫星内部自供电。这意味着如果发射,火箭送入太空的将会是一个毫无用途的铁疙瘩。

  千钧一发之际,孙家栋不顾一切地一声大喊:“停止发射!”按照规定,发布这一命令需要逐级申报批准,正常情况下绝不该由孙家栋发布。发射终止了,孙家栋却由于神经高度紧张而昏厥了过去。4个小时后,故障排除了,随着“点火”命令再次下达,火箭在震耳欲聋的呼啸声中冲出了发射台……

  1984年4月8日,是孙家栋,也是全国人民难忘的又一个日子:试验通信卫星发射成功并进入静止轨道,掀开了中国卫星通信事业新的一页。然而,当卫星向预定位置漂移时,星上镉镍电池出现了预想不到的热失控现象。孙家栋再次发出了打破常规的指令:“立即再调5度!”现场操作人员为了慎重,临时拿出一张白纸在上面草草写下“孙家栋要求再调5度”的字样要他签名。孙家栋毅然提笔签下“孙家栋”三个字。这三个字的分量和风险,如同10年前发射卫星时一样。 

  到2009年4月为止,由孙家栋主持和领导研制的卫星共29颗。漫长的造星生涯中,他一次又一次将个人风险抛诸脑后,令卫星化险为夷。他锐意创新、精益求精的科学精神,以及顾全大局、勇担责任的处事风范,折服了所有的人。

  从上世纪70年代起,孙家栋和一些航天人就开始思考:要让中国的运载火箭走入国际市场,参与商业卫星发射服务的竞争,这将是中国航天快速发展的必由之路。

  1985年10月,当中国将一颗返回式遥感卫星发射升空后,中国政府向世界庄严宣布:中国的运载火箭将进入国际市场,承担国外卫星发射业务。

  这一消息迅速震撼了国际航天界。在国际市场上发射卫星,绝不像在广场上放风筝那么容易。发射外星,是带有商业性质的国际间技术合作,中国航天人不仅要懂得研制火箭发射卫星,也必须学会与国外商家打交道。

  过去以航天专家身份参与国际交流的孙家栋,受命于关键时刻,扮演起“生意人”的角色。其中,争取美国政府发放亚洲一号卫星许可证是他谈判生涯中的精彩之笔。

  1988年,香港亚洲卫星公司购买了美国休斯公司生产的通信卫星,起名亚洲一号卫星,并准备让中国的长征三号火箭将其送入太空。但卫星要从大洋彼岸运到中国,必须有美国政府发放的出境许可证。争取许可证的使命便落到了孙家栋的肩上。

  这年10月,孙家栋代表中国与美国签订了《卫星技术安全》和《卫星发射责任》两个协议备忘录,但因双方对若干问题存在较大分歧而未达成最终协议。11月第二轮会谈,谈判桌从北京搬到了华盛顿。时任航天部副部长的孙家栋,作为代表团团长再次领命出征。

  在穿越太平洋的飞行中,孙家栋逐字逐句地反复推敲着谈判稿。经过艰苦的谈判,终于不辱使命,拿到了许可证。1990年4月“亚星”发射成功时,孙家栋笑得最舒心了,因为这次卫星的入轨精度是休斯公司31颗同类卫星中入轨精度最高的。

  为了使中国航天能跻身世界卫星发射市场,花甲之年的孙家栋,多次往返奔波于大洋两岸,为谈判所耗费的智力和精力,绝不亚于研制一颗卫星。1994年的一个冬日,他率团与来京的美国宇航代表团就中美续签卫星发射合同进行了3天漫长而艰苦的谈判。当备忘录在人民大会堂签署的前一刻,他终于支撑不住,晕倒在谈判间里。

 

探月工程新挑战

  “我的任务就是延长你的手、你的

眼睛到月亮上,让你能看到月亮、

摸到月亮。”

 

  孙家栋有个多年的老习惯————仰望月空。在心头有难题萦绕的夜晚,他常常披衣而起,久久凝视皎洁的明月,有时一连好几个小时,直到思绪豁然开朗。

  2004年,中国月球探测工程正式启动,孙家栋的欣喜不言而喻。他深知,40多年来,中国的所有航天试验都是围绕地球的活动,而探月工程则拉开了中国深空探测的帷幕,成为我国航天史上继“两弹一星”、载人航天之后的第三个里程碑,中华民族千年奔月之梦即将迈向现实。“婵娟从此不寂寞,广寒期盼故乡人”。

  当年2月25日,孙家栋被任命为中国探月工程总设计师。

  孙家栋接受这样一项任命,对不少人来讲颇为意外。2004年起一直跟着孙家栋做事的探月工程副总设计师张荣桥回忆:“当时孙院士已经70多岁,身上的荣誉很多很多了。多数人都有‘保持晚节’的观点,嫦娥一号工程风险很大,一旦失败,他50多年很辉煌、很圆满的历程就会受损。我想孙院士勇挑重担,确实出于对航天事业的满腔热忱。”

  事实上,探月这项浩大的工程能够顺利启动,孙家栋正是主要倡导者之一。他和后来担任探月工程总指挥的栾恩杰、担任应用首席科学家的欧阳自远早在2000年便为了探月事业走在一起,三个同样年事已高的老人被称为“嫦娥铁三角”。

  在欧阳自远看来,孙家栋这位身经百战的“老航天”拥有极高的智慧,遇到任何技术难题,都会组织强兵猛将攻关解决,让整个工程有条不紊地进行下去。孙家栋老是开玩笑地说:“欧阳,我就是给你打工的!我的任务就是延长你的手、你的眼睛到月亮上,让你能看到月亮、摸到月亮。”

  对孙家栋来说,保证欧阳自远所希望得到的东西、实现探月的科学目标固然非常重要,但他真正的挑战来自工程上的目标。“过去一直只是飞离地球几万公里,现在要想办法飞到近40万公里外的月球,所有地面跟踪、通信等设备能不能跟得上,是一个挑战;过去都是围绕地球飞行,项目再复杂,终究只是处理航天器与地球的关系,而现在变成与月球的三体运动,对航天器的质量、精度等要求也是新的挑战。”

  2007年10月24日18时05分,在西昌卫星发射中心,“长三甲”运载火箭载着“嫦娥一号”卫星腾空而起,冲向太空。在1年的工作寿命内,实现了全部工程目标与科学目标,并于2009年初实现了可控撞月。

  探月一期工程圆满成功,作为航天科技集团公司高级技术顾问,他又开始悉心指导探月二期工程的实施。每天大多数的时间,仍然被各种新的航天资讯所填满。“搞了一辈子航天,航天已经像我的‘爱好’一样,这辈子都不会离开了。”孙家栋动情地说。     

图1:孙家栋

图2:在前苏联读书时期的孙家栋。

图3:上世纪70年代,孙家栋在卫星测试厂房中工作。

图4:孙家栋在西昌卫星发射中心留影。

图5:1999年9月18日,孙家栋在接受“两弹一星”功勋奖章授勋后与夫人魏素萍合影。