作者:叶永烈
梦圆飞天
“把载人航天的锣鼓敲起来”
一步一个脚印。当中国第一颗人造地球卫星在1970年4月24日上天之后,新中国完成了“两弹一星”的伟业。
“两弹一星”是依靠一支新中国的优秀科学团队获得成功的。1999年,在庆祝中华人民共和国成立50周年之际,党中央、国务院、中央军委决定,对当年为研制“两弹一星”作出突出贡献的23位科技专家予以表彰,并授予于敏、王大珩、王希季、朱光亚、孙家栋、任新民、吴自良、陈芳允、陈能宽、杨嘉墀、周光召、钱学森、屠守锷、黄纬禄、程开甲、彭桓武“两弹一星功勋奖章”,追授王淦昌、邓稼先、赵九章、姚桐斌、钱骥、钱三强、郭永怀“两弹一星功勋奖章”(以上排名按姓氏笔画为序)。
在这支新中国的优秀科学团队之中,钱学森是“抓总的”,是全盘的运筹者,是首席科学家。
钱学森在领导新中国的科学家们取得“两弹一星”的胜利之后,当即提出了下一步的目标:中国要搞载人航天!
苏联第一个宇航员加加林
“航天”一词,是钱学森首创的。他说,把人类在地球大气层之外的飞行活动称为“航天”,是从航海、航空“推理”而成的。他最初是从毛泽东主席的诗句“巡天遥看一千河”中得到启示。他还首创了“航宇”一词,亦即“星际航行”,他在《星际航行概论》一书中详尽地论述了行星之间以至恒星之间的飞行。
如今,如果说“航宇”一词对于普通百姓还有点陌生的话,“航天”一词已经被中国官方作为正式名词,例如中国政府的相关部门叫航天部、航天局,而不叫“宇航部”、“宇航局”。中国媒体也大都采用“航天员”这一名词,而老百姓则叫惯“宇航员”。
由于钱学森的建议,中国的载人航天计划被提到日程上来,被命名为“714工程”。关于这“714”的来历,有两种解释:
一种是说1970年7月14日,毛泽东主席圈阅了钱学森主持起草的我国发展载人飞船的报告,报告提出我国第一艘飞船计划于1973年年底发射升空,所以叫“714工程”;
另一种说法是这一工程在1971年4月提出,所以叫“714工程”。
不管怎么说,“714工程”表明中国在发射人造地球卫星之后,启动了载人航天工程。用钱学森的话来说,那就是“把载人航天的锣鼓敲起来”!
世界载人航天的历史性一页,在1961年4月12日掀开。苏联发射了世界上第一艘载人飞船,把世界上第一位航天员尤里·加加林送上太空。加加林乘坐“东方-1号”飞船进入近地轨道,绕地球转了一圈后返回地面,开创了人类进入太空飞行的新纪元。
加加林是苏联农民的儿子。他的父母、祖父母都是农民。1957年,23岁的加加林从契卡洛夫第一军事航空飞行员学校毕业之后,成为优秀的歼击机飞行员。加加林头脑灵活,反应迅速,技术娴熟。正因为这样,加加林被选入苏联第一批宇航员。
当时与加加林一起入选的第一批宇航员还有十几人,加加林能够脱颖而出,还在于苏共中央第一书记赫鲁晓夫考虑到一旦飞行成功之后,这位宇航员会成为“明星”,成为苏联的骄傲,所以特地指示:“必须是纯俄罗斯人。”
因此,使具备同等条件的乌克兰族的航天员季托夫成为首次航天的预备航天员。加加林除了具备以上条件之外,他英俊的外表和活泼开朗的性格,也让他博得苏联人民的喜爱。
加加林是赫鲁晓夫时代的英雄。赫鲁晓夫深为苏联在与美国展开的“和平竞赛”中遥遥领先而洋洋得意。
在加加林上天一个月之后,美国也进行了一次载人航天飞行。但是这次飞行没有进入轨道,只在空中作了15分钟的亚轨道飞行,便回到了地面。
1961年6月3日,钱学森在北京作了题为“今天苏联及美国星际航行中的火箭动力及其展望”的讲座,详细介绍了当时苏联和美国的空间技术发展概况。
左图:美国阿姆斯特朗登上月球
右图:美国第一个宇航员格林
直到1962年2月20日,美国才成功地进行了第一次载人航天飞行,宇航员约翰·格林在轨道上停留了近五小时。即便如此,仍不能与不久前苏联宇航员季托夫在太空中飞行25小时零11分钟的纪录相提并论。
格林当时41岁。他曾经担任喷气式战斗机驾驶员多年,有着丰富的空中经验。
美国不甘示弱。1960年11月8日,年轻的约翰·F·肯尼迪当选美国总统,他决心在“太空竞赛”上战胜苏联。
美国决心在登月飞行上夺取第一,超过苏联。1961年5月25日,美国总统肯尼迪在国会提出著名的“阿波罗”登月计划,即在十年内把美国人送上月球并安全返回。
美国宇航局根据总统的命令,组织了40多万人、耗费250多亿美元进行“阿波罗登月工程”。在八年之中,美国一连发射十艘“阿波罗”飞船。
1969年7月16日,美国发射的“阿波罗-11号”飞船载着三名宇航员,终于登上了月球,震撼了全世界。“阿波罗”登月成功,为美国在航天史上争得一个重量级的“第一”。
阿姆斯特朗(左)、柯林斯(中)、奥尔德林(右)1969年拍摄的合影
格林尼治时间1969年7月16日四时零七分,这是历史性的时刻。“阿波罗-11号”宇航员阿姆斯特朗从登月舱下到月球。寂静的月亮上,出现第一个人类的脚印。这个脚印见证了载人航天的辉煌,见证了人类征服自然的能力。阿姆斯特朗激动地说:“这对一个人来说,只不过是小小的一步,可是对人类来讲,却是巨大的一步。”
美国和苏联在载人航天上的骄人成就,一次又一次给中国提出问号:什么时候才能在太空见到中国人的身影?
钱学森明白:苏联是在1957年10月发射第一颗人造地球卫星,不到4年,1962年4月他们成功地把第一位航天员加加林送上太空。美国是在1958年2月发射第一颗人造地球卫星,整整4年后的1962年2月,他们也把航天员格林送上了太空。中国在1970年4月发射第一颗人造地球卫星,依照苏联和美国的速度,应当在1974年把中国的航天员送上太空。
正因为这样,在中国的“东方红-1号”上天之后,“714工程”就在钱学森的领导下开始实行。1971年5月13日,“714工程”筹备组在北京成立。
中国小狗飞上天
其实,如果不是1958年“大跃进”和后来的十年“文革”瞎折腾,中国的人造地球卫星早就飞上了太空。
在“东方红-1号”上天之前,中国就已在做载人航天的前期准备工作。用钱学森的话来说:“先把载人航天的锣鼓敲起来。”
这个“锣鼓”,早在1960年上海开始试制探空火箭时,就开始敲起来了。最初探空火箭用于气象探测,成为气象探空火箭,但它很快地就被用来运载动物,测试动物在火箭发射之后的种种反应,成了生物探空火箭。
最初,把探空火箭的发射基地设立在上海郊区,由于上海是大城市,人多眼杂,高高的火箭发射塔以及发射时的巨大声响和耀眼的火光,很难保密。经过勘察,选中了广德县誓节镇茆林村。广德县地处安徽省东南部,与江苏、浙江接壤。那里四面环山,竹林茂盛。把那里选为探空火箭发射基地,是考虑到那里离制造探空火箭的上海不算太远,运输方便,而当地地广人稀,当探空火箭的回收舱从天而降的时候,不大会伤及百姓。
于是,在那茂密的竹林里,矗立起52米高的火箭发射架。在发射架四周,建起了发射控制室、发动机测试室、助推器装药室、推进剂加注房、箭头总装总调间、遥测接收站、雷达阵地工程、气象观测室和生活区宿舍等。
在安徽广德,探空火箭的发射除了试验火箭本身的性能之外,还担负着太空生物试验的任务。载人航天总是从动物试飞开始。苏联从1949年到1959年,曾经把44只狗和一只兔子发射上天。美国也曾经用狗和猴子进行过多次试飞实验。
1964年7月19日,中国第一枚生物火箭“T-7A/S1”在广德发射成功,把8只白鼠送上80千米的高空。当时中国还没掌握回收技术,火箭只是到达80千米的高空,把回收舱弹出,降落伞打开,回收舱降落在地面。
紧接着,开始试验把小狗送上天。
上天的小狗,要经过严格的遴选,除了身体健康、反应灵敏、性格温和、善解人意之外,体重要在六千克左右,“大胖子”不行,“小个子”也不行。当时,从30多只小狗中,选定了小公狗“小豹”和小母狗“珊珊”。
脱颖而出的“小豹”和“珊珊”,在上天之前,必须接受各种各样的训练。这种训练项目,也是航天员在上天之前需要进行的,只是航天员进行训练的各种设施更加先进和完善。
小狗被捆在震动器上受训。因为火箭发射的时候,小乘客要受到强烈的震动。
1963年12月22日,钱学森在安徽广德火箭基地
小狗经受试验(鞠浪摄)
小狗被捆绑在木板上不断翻转。因为火箭发射之后一边向前进,一边会旋转,小乘客必须适应这种环境。
呆在冰箱里的滋味也不好受。因为在高空气温很低,小狗必须在冰箱里接受这样的低温训练。当然,在这么刺耳的大喇叭下生活,也真够呛!不过,火箭发射时那声音就是这么刺耳,小狗不能不接受这样特殊的训练。
当然,最厉害的训练是把小狗装进小铁箱里,用离心机高速旋转!没办法,火箭发射后,小狗就要受到这样强大的离心力,所以必须接受这项训练。
可爱的小狗“小豹”被选中第一个上天。在上天之前,“小豹”就被捆绑起来,进行外科手术。经过手术,“小豹”的右颈总动脉颈部的皮瓣被移置进测量仪以记录血压,银质电极埋入胸部第五肋皮下记录心电。在生物火箭发射之后,小狗要经历“主动段、失重段、返回段”这三种不同的阶段,必须测试小狗在不同阶段的心率、血压、心电和呼吸这四大生理指标,这些数据将对载人航天有着重要的参考价值。
1966年7月15日,“小豹”被装进“T-7A/S2”生物火箭,送到了离地面70千米的高空。与此同时,中国人民解放军的一架直升机在空中进行搜索,以便寻找归来的“小豹”。安徽广德县以及附近各县的民兵们也接到通知,处于戒备状态。民兵们仰望着天空,一旦发现降落伞,马上向上级报告。终于,见到降落伞下吊着生物舱,徐徐下降。“小豹”受到英雄般的欢迎!
在“小豹”胜利归来之后不久,1966年7月28日,小狗“珊珊”被装进“T-7A/S2”生物火箭,送上高空,同样凯旋而归。
“小豹”和“珊珊”成了中国的“动物明星”,被运往北京,在著名生物学家贝时璋的陪同下,受到中国科学院院长郭沫若和党组书记张劲夫的“接见”。
张劲夫回忆,在1960年至1965年,曾经用“T-7”型火箭进行了9批次24发高空科学探测试验。
欢迎小狗归来(鞠浪摄)
张劲夫说:
其中成功的多,也经历过失败。一次我和钱学森在现场,就亲眼看到了失败的一幕,当时的心情非常沉重。但是经过试验我们不但获得了高空大气的风向风速资料,也开展了高空生物学和高空医学研究。箭上遥控和摄影系统正常,生物舱安全地回收,为我国宇宙生物学研究和生物保障工程设计开了先河。国防部五院为此致函中国科学院,祝贺生物火箭试验成功!
太空归来两小狗(鞠浪摄)
在成功地把大白鼠和小狗用生物火箭送上天之后,当时还准备把猴子送上天。这是因为猴子是高级动物,与人更加相近。然而,就在这个时候,“文化大革命”爆发,在安徽广德的科研人员被紧急召回北京,参加“文化大革命”,猴子上天的计划也不得不因此中断了。
曙光号飞船搁浅
在“文革”的前夜——1966年3月底,在钱学森的主持下,国防科委召开了一次严格保密的会议,与会者是航天方面的科学家、学者。经过20多天的讨论,制订了中国载人航天以及研制宇宙飞船的发展规划。
1967年7月,中国科学院和第七机械工业部召开会议,对中国发展载人航天的途径和步骤作了专题研究。
当时统一了认识,即苏联和美国的飞船最初都是从装载动物开始,中国已经做过动物探空试验(虽说还不是进入太空),飞船应当直接从载人开始。
至于载人要载多少人,引起了争论:有人主张飞船应当载五名航天员以赶超苏联、美国,有人则主张从国情出发稳扎稳打载一名航天员,还有人主张载两名、三名航天员。一时间,这四种方案的提出者都以为自己是最佳方案。
航天人艰苦奋斗住帐篷(鞠浪摄)
这一争议必须尽早定下来,因为飞船所载航天员的人数多寡,直接关系到飞船要多大,关系到运载火箭有多大推力。主张上五名航天员的人以为,上一名航天员显得太落后;但是上五名航天员的方案也受到质疑,因为按照当时中国火箭的能力无法把五名航天员推上太空。
钱学森组织专家进行论证,最后确认中国的第一艘宇宙飞船以运载两名航天员为最佳方案。两名航天员可以相互照料。
确定了航天员的人数之后,着手飞船的设计。参考了美国和苏联各种各样的飞船,最后决定以美国第二代飞船“双子星座号”作为蓝本,外形像个倒扣的大漏斗,由座舱和调配舱两大舱段组成。
中国的第一艘宇宙飞船叫什么名字好呢?有人主张叫“大跃进号”,足见当时身处“文革”岁月的人们仍念念不忘“大跃进”。1967年9月,钱学森说,经过中央专门委员会研究,飞船的名字定为“曙光-1号”。钱学森着手筹备飞船总体设计室,指定范剑峰主持“曙光-1号”飞船的设计。
1968年1月8日,以钱学森为负责人的空间技术研究院筹备处首次召开“中国第一艘载人飞船总体方案设想论证会”,对“曙光-1号”飞船方案进行论证。
1968年2月20日,经毛泽东主席批准,以钱学森为院长的中国空间技术研究院成立。当时,钱学森的首要任务是领导研制、发射中国第一颗人造地球卫星,而后续任务就是领导研制、发射中国第一艘载人飞船。这两项任务都是庞大的系统工程。尽管正处于“文革”乱世,钱学森依然稳坐中军帐。
就载人航天而言,这一庞大的工程包括七大系统:航天员系统、飞船应用系统、载人飞船系统、运载火箭系统、发射场系统、测控通信系统和着陆场系统。
作为中国载人航天的总指挥,钱学森一手抓“曙光-1号”飞船的设计,一手抓航天员的选拔、培养和训练。钱学森向国防科委打报告,建议成立“宇宙医学及工程研究所”,从事空间医学科学研究,并负责航天员的选拔、培养和训练工作。
1968年4月1日,国防科委批准成立“宇宙医学及工程研究所”,代号为“507所”。这个研究所设在北京远郊。当时“宇宙医学及工程研究所”的所长为何权轩,政委为朱玉,副所长为霍俊峰、陈信、石云峰,总编制定员为1265人。后来,这个研究所改名为“北京航天医学工程研究所”,成为中国航天医学的研究中心,培养、训练航天员的基地。
航天员训练基地最初由三个研究所抽调人员组建而成。初创时条件十分艰苦,两年内搬迁三次,甚至还一度住在帐篷里工作。
钱学森前往中国航天训练基地,连续三天给科研人员作学术报告。科研人员发现,钱学森对世界载人航天的进展情况了如指掌,信息非常灵通。
此后,中国航天训练基地每周举行一次学术交流活动,钱学森也差不多都到会参加讨论,足见他对中国载人航天事业的关切。作为学术领头人,钱学森在亲自率领中国航天大军向宇宙进军。
1970年底,经国务院副总理李先念批准,“507所”与“501部”(空间飞行器总体设计部)一起搬进了北京农业大学,总算有了像样的房子。为什么会搬进北京农业大学呢?那是因为毛泽东在“文革”中说,农业大学建在城里,活见鬼!于是,北京农业大学就迁往延安,整座校舍成了空城。李先念副总理就把空荡荡的北京农业大学校舍拨给了“507所”与“501部”。
“507所”——航天医学工程研究所建立后,开始建设大型的载人航天地面模拟实验设备,并进行了大量人体医学实验。
有了飞船总体设计室,有了航天医学工程研究所,钱学森同时又抓飞船的运载火箭“东风-5号”的研制工作。飞船的运载火箭要比人造地球卫星的运载火箭具有更大的推力。
“东方红-1号”人造地球卫星送上太空刚刚80多天,1970年7月14日,毛泽东主席在国防科委关于研制载人飞船报告上画了一个圈。这在当时叫做“圈阅”。用林彪的话来说,毛主席的话“一句顶一万句”。毛泽东的这一个圈,表明他赞同“即着手载人飞船的研制工作,并开始选拔训练航天员”。这极大地鼓舞了钱学森。“714”工程从此正式启动。
1971年4月,来自全国80多个单位的400多名专家学者云集北京京西宾馆,国防科委副主任钱学森成为会议的中心人物。这次大型的对外严格保密的会议,讨论的主题是“714工程”。
会议代表们很有兴味品尝了上海生产的“航天食品”。上海的食品工厂专为航天员们生产了花色繁多“航天食品”。这些食品特意用电锯锯成小方块,像“陆军棋棋子”,做成“一口食”,便于航天员们食用。
首批航天员的选拔任务开始了。根据苏联的经验,航天员从飞行员中选拔,加加林、季托夫都是优秀的歼击机飞行员,而美国最初是从运动员中选拔,后来改为从飞行员中选拔,所以中国选拔航天员也决定从飞行员中选拔。这是因为飞行员具有丰富的空中飞行经验,而且通常身体素质也很好。其中特别是歼击机的飞行员,更适合于培养为航天员,因为歼击机飞行员往往单独驾驶,能够灵活应付各种复杂的空中情况,有着丰富的飞行经验。
1971年5月12日,空军以绝密电报,紧急命令空24师师长薛伦、空34师副师长李振军、空军航空医学研究所所长郭儒茂、空军第13航校副校长刘树志、空42师团参谋长徐培根、北京军区军训处飞行技术检查员李瑞祥、空3军训练处参谋邹永利等7名干部,务必于5月14日前往北京东交民巷的空军招待所报到。
戴上面罩后只能挤牙膏一样吸食太空食品(张崇基摄)
1971年5月15日,空军“宇航员训练筹备组”正式成立。薛伦为“宇航员训练筹备组”组长,李振军负责政治思想工作。
1971年“体检”时做立位床试验(鞠浪摄)
当时,航天员称宇航员。1992年9月21日,中共中央政治局十三届常委会第195次会议讨论同意了中央专委《关于开展我国载人飞船工程研制的请示》,正式批准实施我国载人航天工程。从那时候开始,中国对外统称航天员——这一名称是由钱学森首创的“航天”一词衍生的。
“宇航员训练筹备组”当时的代号是“714”办公室,设在空军学院内。于是,“714”办公室组成航天员选拔小组,着手选拔中国首批航天员。
选拔小组参照苏联和美国的选拔标准,制定了中国的航天员选拔标准,多达100多条。其中初选的条件是身高1.59米至1.74米,年龄24岁至38岁,体重55至70千克,飞行时间300小时以上。
1971年10月,空军派出专机,载着航天员选拔小组成员前往沈阳军区、北京军区、广州军区、南京军区四大空军的十多个飞行部队,进行选拔。在当时,选拔宇航员的工作严格保密,以“体检”的名义进行。
不过,这样的“体检”非同一般,被检查者要戴上眼罩,坐在每分钟转速24圈的电动转盘上迅速转动,以测试抗眩晕的能力,亦即前庭神经功能。在宇宙火箭起飞时,往往一边向太空前进,一边自身在迅速旋转,所以对于宇航员来说,抗眩晕的能力是很重要的。还有,被检查者平卧之后,突然把帆布床立起来,测试各种生理指标……
经过反复选拔之后,被选中的人员还要进行非常特殊的“体检”:前来“体检”的原本都是歼击机的驾驶员,对于他们来说乘坐歼击机乃家常便饭。然而,当他们坐进机舱,歼击机飞入高空之后,突然作横“8”字飞行,亦即作“∞”形飞行。高速飞行的歼击机在“上坡”飞行时,飞机处于“加重”状态,而作“下坡”飞行时,飞机则处于“失重”状态。进行这样的“体检”,是因为航天员在上天时,处于“加重”状态,而到达太空之后,则处于“失重”状态。不言而喻,这样的“体检”考验其是否适合于航天员的特殊生活环境。
1840名歼击机飞行员经过“体检”,有215名符合初选条件。接着再进行筛选,从中选出88名。这88名歼击机飞行员集中住在北京空军总医院一座封闭的小楼里,继续进行“淘汰赛”,剩下33名。最后从这33名,选定19名,可以说是“百里挑一”,终于成为中国首批航天员的候选人。这19人当时已经量了衣服尺寸,准备为他们制作航天服。
1971年,中国以体检名义选拔宇航员(鞠浪摄)
当时,打算把这19名歼击机飞行员用两年时间集中培养,从中挑选出两名航天员在1973年乘坐“曙光-1号”载人飞船飞向太空。
就在中国载人航天紧锣密鼓般进行的时候,1971年爆发了林彪摔死在蒙古温都尔汗的“9·13”事件,空军司令员吴法宪是林彪集团重要成员,空军也就成为“批林运动”的重点。
刚刚被严格挑选入围的19名歼击机飞行员,还没有开始真正的航天员训练生活,在1971年10月突然接到通知:“暂时”推迟任务,返回原单位,并要求对于这次“体检”严格保密。1971年11月中旬,空军宣布解散“宇航员训练筹备组”。
来自中央的声音说,载人航天的事先暂停一下,先处理好地球上的事,地球以外的事往后放一放。
“曙光-1号”飞船只完成了1∶1的模型设计,从此搁浅了。