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兩彈一星”工程的成功，不僅使我國的國防實力發生了質的飛躍，而且廣泛帶動了我國科技事業的發展，既是新中國建設成就的重要象徵，也是人類文明史上的一個勇攀高峰的空前壯舉。
在“兩彈一星”工程實施過程中，第一顆人造衛星“東方紅一號”的研製過程尤為曲折。它啟動於1958年“大躍進”，1959年因國家經濟困難原因“下馬”；1965年再啟動，但不久“文革”運動不期而至。“東方紅一號”衛星總體設計組副組長潘厚任教授1990年12月撰文回憶：儘管在研製“東方紅一號”衛星的關鍵時刻遭遇“文革”，“但還是按照1965年論證會上確定的發射時間，及‘上得去、抓得住、聽得見、看得見’的主要目標上天了。沒有類似上面所舉的千千萬萬的動人事例，沒有全國各有關單位的大力協同，以及我國的親自關懷和過問，那是不可能的。更可貴的是，‘東方紅一號’衛星上的全部元器件、裝置和材料，以及許多理論和技術難關的攻克，都是我國自己的產品和成果。這是中華民族的智慧和精神凝結成的一顆值得自豪的‘明星’，它永遠照耀和鼓舞我們前進。”
50多年以後，2022年5月，網上一段“世紀同框”的影片讓網友集體破防：影片中，“東方紅一號”衛星與中國空間站擦身而過，發射相差了近半個世紀的兩個人造天體在夜空中“遙遙相望”。而同時期美國、蘇聯和日本發射的第一顆人造衛星，都已經因為軌道、動力等各種原因早已墜毀。只有中國這顆“明星”還在照耀和鼓舞中國人民繼續前進。
1958：“我們也要搞一點衛星”
1957年10月4日，太空中突然出現了一種神秘的電子訊號，引起了許多國家的驚恐。這是從蘇聯向太空發射的第一顆人造地球衛星“斯普特尼克一號”上發出的。當時美國一直認為自己在導彈和航天領域上居於領導地位。美國曾經在“斯普特尼克一號”發射前嘗試過兩次發射人造衛星，但均告失敗。直到1958年1月31日，美國才將一顆人造地球衛星送上了天。
我國認為：人造地球衛星標誌著“人類進一步征服自然界的新紀元從此開始了”。於是在1958年5月17日黨的八大二次會議上提出“我們也要搞一點衛星”。
兩院院士、“七一勳章”獲得者陸元九1990年12月撰文回憶：“1958年6月，中國科學院召開大躍進動員大會，錢學森首先發言，主張研製人造地球衛星。緊接著我表示，中國科學院應該開展人造地球衛星控制方面的研究，不但要把衛星放上去，而且要用控制手段回收它。之後，錢學森、趙九章等和我先後著文或向領導呼籲，為發展我國人造地球衛星搖旗吶喊。在黨中央的支援下，中國科學院把人造地球衛星的研製列為1958年頭項任務，並採取了相應的組織措施，由此進入科學院研製人造地球衛星的581時期。”
擔任“581”任務的科技人員緊張工作2個多月，夜以繼日，奮力拼搏，透過與院內外軍、民31個單位的大力協作，在10月中科院躍進成果展覽會保密館展出了衛星和火箭的設計圖和模型，包括載有科學探測儀器和小狗的兩個探空火箭頭部模型。毛澤東等中央領導人前往參觀，給了科技人員莫大的鼓舞。
1958年10月，中科院組織代表團去蘇聯考察。參加過黨的八大二次會議並作了發言的楊嘉墀（後獲“兩彈一星”勳章）是代表團成員之一。在蘇期間，參觀了一些科研單位，看到一些高空探測儀器及科技展覽館展出的衛星模型。但由於蘇方保密，未能參觀到他們的衛星研製部門及有關的地面試驗裝置。
回國後，代表團在總結中採納了楊嘉墀等成員的意見，認為：短時期內發射人造地球衛星我國尚未具備條件（“581”計劃1960年發射），應根據我們的實際情況，先從火箭探空搞起。這個意見受到了中央領導的重視。1959年初，中科院黨組書記、副院長張勁夫傳達了鄧小平和陳雲的指示：“衛星還要搞，但是要推後一點，因為國家經濟困難。”
但就是這短短的一段時間裡，中科院的科技人員，在老一輩科學家錢學森、趙九章、郭永懷、陸元九等人的率領與指導下，艱苦創業，在幾乎完全空白的基礎上，從建立學科、實驗裝置建設、測試技術配套，到科技幹部的培養等各個方面，爭分奪秒地做了大量的工作，從而為我國火箭導彈技術的發展，奠定了基礎。
“下馬”不停步，科研成果斐然
衛星本身是一項系統工程，包括衛星本體、發射衛星和對衛星的測控三個方面，每一方面都需要多個學科和多種技術的協同工作才能完成。“兩彈一星”則是更大的系統工程。其技術都是交叉的，而這種技術交叉本身就是一個創新的過程。這種創新需多個學科甚至全國各行各業的參與。因此，黨領導下的社會主義大協作起到了決定性的作用。
“下馬”後，根據中科院調整後的計劃，首先集中力量研製T-7型氣象火箭，同時與國防部五院（導彈研究院）合作研製和平一號高空地球物理火箭。錢學森既擔任中科院力學研究所所長，又擔任國防部五院的院長，一肩雙挑。T-7型氣象火箭於1960年2月首次發射成功。1963年在氣象探測方面取得突破性成果。接著又進行高空生物學和高空醫學研究，1964-1966年共成功發射5次，開創我國宇宙生物學研究和生物保障工程設計的先河。
1961年初，國防部五院向中科院提出了一系列有關火箭導彈的大型綜合性任務，其中包括“151工程”。“151工程”是研製火箭、導彈衛星、高速飛機不可缺少的地面試驗工程。
中科院組成了以該院自動化研究所為主，院外10餘人參加的、約60餘人的研製隊伍。另外，協作單位包括：中國科學院的其他四個研究所以及一機部上海機床廠等單位。“151工程”從1961年3月到1965年9月止，歷時四年半。其間，所有參加研製工作的科研人員都共同經歷了三年自然災害的困難時期，大家並沒有因為暫時困難而出現任何的鬆懈情緒。
負責“151工程”總體工作的楊嘉墀1999年8月撰文回憶：“‘151工程’是在沒有任何國外技術資料的情況下，完全靠我們自己的力量，用國產的元件、器材自行研製成功的。雖然當時我國的基礎較差，尤其是工業基礎較差，但好在我們有前面‘581’任務的經驗……用我們在理論上的高水平彌補了工業基礎較差的不足。”“可以說‘151工程’在當時是填補熱應力試驗這一國內空白，而現在仍對軍工任務延續有用的一項任務。”
值得一提的是，“581”任務的啟動，帶動了一批特殊測試儀器的研製工作，為後來的原子彈氫彈（原子彈氫彈屬於二機部業務範圍）和導彈研製必不可少的測試裝置的開發打下了技術基礎。其中，1962～1964年間，中科院接受國防科委21號任務，研製出幾款測試原子彈試驗效果必不可少的儀器。1963年1月，為配合我國第一顆原子彈爆炸，中科院有關的科研人員積極參加相關課題組的方案討論和技術攻關工作，還請來外單位的有關專家共同確定方案。在圓滿完成這項任務後，接下來，他們又在此基礎上研製出新的測試儀器，成功地應用於我國首枚氫彈試驗和首次地下核試驗。
曾經擔任中科院新技術局處長的陸綬觀後來回憶：“圍繞氣象、物理、生物等高空火箭探測的攻關目標，組織數、理、化、天、地、生、技術科學等多學科通力協作，科研、設計、工藝、製造、試驗等多兵種聯合作戰，這在科學院是前所未有的創舉。在院黨組的統一領導和‘581’任務方針的指導下，經過7年堅持不懈的努力，出色地實現了目標。同時鍛鍊成長了一支既有高度理論素養，又團結協作，能自己動手創造條件，解決一個一個實際問題的堅強隊伍。積累了從總體設計、組織計劃、實驗條件建設、分系統協調、質量分析、排程指揮等一整套科技工程攻關的寶貴經驗。與此同時，在院領導和新技術局的安排下，還先期為下一步人造衛星上馬開展了相應的準備和預研工作。”
在關鍵時期中央採取特別措施
1961年，“兩彈”工程也遇到了“下馬”的爭議。以聶榮臻為主的反對“下馬”的同志據理力爭，在毛澤東的支援下，“兩彈”工程得以繼續進行。錢學森和國防部五院的同事們發奮工作，於1962年3月造出了“東風二號”導彈，但發射失敗。在反覆試驗後，於1964年6月發射成功。隨後“東風三號”和“東風四號”也開始研製。此時，錢學森認為發射人造地球衛星的基本條件趨於成熟，於是在1965年1月，向中央寫了一份建議報告。報告說：“建議國家早日製定我國衛星的研究計劃，列入國家任務，促進這項重大的國防科技技術發展。”聶榮臻十分重視錢學森的建議，提出“積極去搞。步驟上，還是先把中程導彈搞出來，作為運載工具。頭部（即衛星本體--筆者注）要與中國科學院結合”。此時，中科院根據趙九章等科學家的建議，也向中央建議啟動人造衛星工程。經過充分論證，1965年4月，國防科委正式向中央報告，建議啟動人造衛星工程，設想在1970年或1971年發射。中央很快批准了報告。由於錢學森的建議是1965年1月提出的，這個衛星上天的工程就命名為“651工程”。中科院立即組建了651研究院，負責衛星總體方案設計等工作。總體組的何正華提出，第一顆衛星命名為“東方紅一號”，並在衛星上播放《東方紅》樂曲，讓全世界人民聽到，該提議得到與會專家的一致贊同。
651工程”實施很順利，但進入到關鍵時期時遇到“文革”運動的衝擊。為保障衛星研製按預定計劃進行，中央採取特別措施，於1967年6月，委託錢學森全面負責組建空間技術研究院。空間技術研究院的主要職責和任務是：參與制訂國家航天發展計劃，負責航天器的技術指標論證，負責各類航天器的研究、設計、生產和試驗，負責運載火箭、發射場和地面測控系統之間的技術協調。錢學森臨危受命。他將原來分散在中國科學院、七機部和其他一些部門的空間研究機構集中起來，實行統一領導，以保證我國第一顆人造地球衛星研製工程按計劃進行。為了加強衛星的研製力量，錢學森大膽起用新人，推薦當時年僅38歲的孫家棟擔任衛星的技術總負責人。
1968年2月，國務院、中央軍委正式組建空間技術研究院。列入軍隊編制，為中國人民解放軍第五研究院，錢學森為院長。這樣，錢學森在原來領導運載火箭研製（即1956年成立的國防部五院，1965年改稱第七機械工業部）的同時，還要領導衛星的研製。隨後，周恩來經請示毛澤東同意，對七機部實行軍管，並對錢學森等一批專家進行軍事保護。由於錢學森受到毛澤東、周恩來的保護，任何派性組織都不敢揪鬥他。因此，在“文革”期間，錢學森發揮著與眾不同的作用。每當遇到有派性組織出來干擾科研工作時，錢學森就打出“受毛主席、周總理委派”這張牌，使工作環境儘快恢復穩定。在涉及到某些特別重要的工作任務時，周恩來還專門發出指示：所有參加這一工作的人員，都要堅守崗位，服從錢學森的統一指揮。在衛星本體和地面系統的研製方面，錢學森付出了大量的心血。潘厚任後來回憶：“錢院長和孫主任一上任，對東方紅一號工程抓得很緊。我經歷的有這樣幾件事情……”當時擔任測控系統技術負責人的陳芳允院士（後獲“兩彈一星”勳章）回憶說：“我們那時在下面做具體的技術工作，但航天技術是一項龐大的系統工程，這個系統與那個系統之間都有密切關係。像我搞的測控系統，不管是技術指標，還是工程施工，經常要與衛星系統和火箭系統協調，還要跑工業部門配套。這些工作像我們這些在下面工作的技術人員很難做，跑了半天，人家都不聽我的，協調不了。當時我們遇到這種大問題，就去找錢老，求他幫助。錢老的身份和地位與我們大不一樣，他有權威性，說話算數。由他出面召開協調會，得出幾條結論，大家都得照辦。所以，中國的導彈航天事業要是沒有錢老這樣一位權威人物，那可就難辦了。”
1969年10月，“東方紅一號”衛星初樣研製成功。1970年3月，“東方紅一號”衛星和“長征一號”運載火箭裝上專列前往西北導彈發射基地待命發射。4月14日，周恩來等中央領導在人民大會堂聽取錢學森等科技人員的彙報。由於技術術語問題，周恩來指定錢學森當“翻譯”。會議結束前，錢學森提到一個涉及到“政治”的技術問題，說該問題還沒有得到中央的答覆，將會影響發射時間的最後確定。會後，周恩來立即向毛澤東彙報了這次會議的情況，並請示了錢學森提到的那個問題。毛澤東表示，要尊重科學，以大局為重。4月16日，周恩來辦公室將此意見通知國防科委（錢學森已於4月15日清晨返回發射基地），並通知說，中央政治局已開會研究過，同意這次衛星發射安排。
越是形勢複雜，黨的領導越重要，黨的領導顯示出的作用越明顯。我國領導人1990年回顧“文革”時說：“那時還有等老一輩領導人的威信，說是‘全面內戰’，到底不是大打”（《鄧小平文選第三卷》第360頁）。2022年7月出版的《中國共產黨的一百年》指出：“在‘文化大革命’中，我們黨沒有被摧毀並且還能維持統一，國務院和人民解放軍還能進行許多必要的工作，我國社會主義的根基仍然儲存著，社會主義經濟建設還在進行，我們的國家仍然保持統一併且在國際上發揮重要影響。這些都同的巨大作用分不開。
1969年8月，“長征一號”運載火箭4次試車全部順利結束，取得滿意結果。1970年1月，“東風四號”導彈發射成功，並順利實現了高空點火和兩級分離，這是“長征一號”運載火箭能否成功的兩項關鍵技術。至此，發射第一顆人造地球衛星的運載火箭問題基本解決。
值得一提的是，後來進駐651研究院的軍管組，為發揮知識分子和工人的作用起到了積極作用。特別是負責抓生產的副組長，在當時那樣複雜的環境中，他千方百計做好思想工作，調解各種矛盾。當時一些科技人員的親屬在運動中受到衝擊，使他們在思想上和工作上安不下心來。這位副組長是一個個、一次次地談心做工作。衛星上天的時候，這位軍人已經調走了。但大家都認為他也是“幹驚天動地事，做隱姓埋名人”中的一員。
1967年3月初，國防科委在北京召開我國第一顆人造衛星地面系統的方案複審和任務落實會議。會上決定由天文臺、中科院數學所、西北計算所、701工程處和發射中心成立專門任務組，研究制定我國第一顆人造衛星的整套測軌預報方案。4月5日，來自北京、上海、西安、蘭州和南京的全組人員，雲集南京開始了緊張的工作。他們住在集體宿舍，吃在食堂，但始終精神飽滿地工作，勁往一處使，工作從來不分白天黑夜，分工很容易，誰研究方案，誰編制程式，從不計較，相處非常融洽。儘管有承擔國防緊急任務這張“擋箭牌”可避免外面“文革”運動的衝擊，但心中有使命觀更為可貴。用他們自己的話來說：“強烈的為祖國航天事業作貢獻的心願，使我們忘卻了一切。”任務組的同志坐在辦公室裡不斷聽到馬路上宣傳車的大喇叭廣播，一出門就能見到各種大字報，什麼武鬥的，遊街的，光怪陸離，不一而足。但由於他們完全進入了工作角色，不管社會上怎麼鬧騰，都未使他們有絲毫分心。在南京整整工作了一年，制定出衛星測軌預報的全套方案。接下來他們又先後到了北京，酒泉衛星發射基地和各地的觀測站，一步一步按計劃落實，終於在1969年7月圓滿完成任務。