仰望星空

  【中国故事】

  我曾问：“您喜欢仰望星空吗？”

  您回答：“是的。”

  “在星空中，您看到了什么？”

  “星星和月亮啊！”

  这并不是我想要的答案，于是又问：“只有星星和月亮？”

  “当然啰。”您笑道，“不过，十五月圆，看不到星星；朔日无月，星星当家。”

  您的幽默让我无法继续追问。

  后来，我发觉当初可能这样提问才更妥帖：“仰望星空，您想到了什么？”

  是的，每当仰望星空时，您想到了什么？

天上有颗会唱歌的“星”

  少年勤学，

  青年担纲，

  你是国家的栋梁。

  导弹、卫星、嫦娥、北斗……

  满天星斗璀璨，写下你的传奇。

  年过古稀未伏枥，

  犹向苍穹寄深情。

  这是“感动中国”2016年人物组委会授予您的颁奖词。虽寥寥数语，却道出了您传奇的航天人生。

  您的传奇故事，可以从1967年7月29日那个夜晚说起——

  那也是个繁星满天的夜晚，仰望星空，您思绪万千，心头波涛翻涌。

  1957年10月，苏联发射了人类第一颗人造地球卫星；

  1958年1月，美国的探险者一号人造地球卫星，紧追而去。

  同年5月，中共八大二次会议期间，毛泽东发出了“我们也要搞人造卫星”的号令。

  据统计，1958年，全世界有8颗卫星上天；1959年，全世界有14颗卫星上天；从1962年起，全世界每年发射的卫星总数超过100颗。特别是美、苏两国竞争激烈。

  这些卫星上天绝非去旅游！

  然而，太空中却还没有一颗卫星属于中国。

  就在1967年7月29日上午，中国空间技术研究院筹建处的领导告诉您：“我们国家马上要开展人造地球卫星研制，中央决定由钱学森同志全盘负责人造地球卫星的研制和发射工作。钱学森同志向聂荣臻元帅推荐了你，根据聂老总的指示，上级决定调你来负责我国第一颗人造地球卫星的总体设计工作（相当于总设计师）。”

  听说是钱学森院长点将、聂老总亲自批准，您心里很激动。1958年从苏联茹科夫斯基空军工程学院毕业回国后，您一直在钱学森的麾下工作，这位中国航天事业的先行者，一直都在提携、帮助您，一直都在潜移默化地影响着您。您切身感受到了老一代科学家的爱国主义情怀和无私奉献精神。

  您深知将一颗卫星从地面发射到天上，是一个庞大而复杂的工程：从研制到生产，从生产到发射，从发射到测控，环环相扣。总体设计部是这个庞大而复杂工程的参谋部。尽管压力巨大，您却信心满怀。

  钱学森对您说：“按照中央领导的指示和要求，我认为我国第一颗人造卫星总体技术方案，可以概括为‘上得去、抓得住、听得到、看得见’。假如这12个字做到了，就意味着我们国家掌握了发展航天最基本的技术。”

  “上得去、抓得住、听得到、看得见”，12个字，简单明了，但真正做到，难、难、难！

  卫星研制初期，各种试验条件极其简陋、原始。为了模拟卫星在太空低温环境里的工作状态，研制人员跑了许多地方，最后看中了海军后勤部的一个冷库。当他们提出借用时，军方问：“你们准备库存猪肉，还是海鲜？”听说他们是在搞一项重大的科技试验，军方非常支持，立即将冷库腾空。在零下十几摄氏度的库房里，您带领试验人员利用电加热系统对卫星各分系统温度进行调节，使其达到设计要求。通过试验，确定了加热方式和加热功率的大小，为卫星发射的地面加温系统设计提供了参数。正值盛夏，大地热得像蒸笼，可在冷库里，穿上棉衣、棉裤、棉鞋，戴上棉帽，试验人员依然被冻得鼻青脸肿。

  那个年代，国内工业基础薄弱。上海某无线电厂生产的用于卫星上的一种四芯插座，质量未达到要求。您带着国防科委的介绍信去上海，上海市“革委会”接待人员为难地说：“现在工厂都正在闹革命呢。”好不容易找到厂里几位工人师傅，听说是国防上要用的元件，非常热情。他们采用人工的办法，在每个插头上一个弹簧一个弹簧地调整，保证了产品的质量要求。

  殚精竭虑，呕心沥血。“上得去”“抓得住”的难题解决了，还有“看得见”和“听得到”。

  东方红一号是个直径一米的72面体。气象学专家说，在天气好的情况下，它的亮度相当于七等星，而人的眼睛只能看到六等星。这是必须解决的难题，您将任务交给七机部第八设计院，务必尽快解决“看得见”的问题。

  领受这一任务的技术员沈祖炜，做了一个个方案，却一次次失败。眼看时间一天天过去，他茶不思饭不想，着急上火。那天，下着小雨，出门时，沈祖炜看见身旁一位姑娘打开一把折叠伞，他眼前一亮。当时折叠伞还是个稀罕物，他追过去问姑娘从哪买的，姑娘告诉他只有王府井百货大楼才卖这种伞。沈祖炜急忙乘公共汽车赶到王府井，买到一把折叠伞。回家后，如获至宝。打开，收拢；再打开，又收拢，连说：“有了！有了！”

  沈祖炜将折叠伞带到办公室，受折叠伞的启发，设计人员巧妙地在末级火箭上加装一个“观测裙”，俗称“围裙”。它是一个直径4米、具有良好光学反射特征的球状体，可大面积反射太阳光，从而达到二三等星的亮度。研制人员又找到了一种又轻又薄的材料，在零下269℃的环境里，还能保持其柔软性。

  那天，您闻讯赶到试验现场，只见操作员启动电钮，顷刻，4根弹射杆同时弹出，将绕成环状的“围裙”拉开，在旋转产生的离心力的作用下，“围裙”膨胀开来，像一盏宫灯似的闪闪发光。

  剩下最后一道“听得到”的难题。

  让卫星播放《东方红》乐曲，大家一致赞同。用什么乐器奏出清晰、悦耳、动听的《东方红》乐曲？中科院遥控室的刘承熙首先想到的是北京火车站的报时钟声，但是线路复杂，无法仿制。后来在北京乐器研究所和上海国光口琴厂的协助下，选中了铝板琴的声音。用线路来模拟铝板琴奏出的《东方红》乐曲，不仅声音清晰、悦耳，而且线路简单，可靠性强。

  您告诉刘承熙，《东方红》乐音装置电子线路的所有元器件，既要能经受住火箭发射时的力学环境考验，也能在恶劣的空间环境长时间运行，还得解决电磁干扰导致乐曲错乱和部件固封后乐曲产生变调等关键问题。承担制作任务的北京控制工程研究所，因陋就简，利用大口径保温瓶胆做试验，瓶底灌液氮，液氮上方挂晶体管和温度计，在零下80℃的环境中测试晶体管的特性，对20支晶体管一一测试挑选，最后将乐音装置和卫星短波遥测装置固封在一个盒子里。

  1970年4月24日21时35分，东方红一号在东风发射基地顺利升空。21时50分，中央人民广播电台传来消息：准时收到卫星播送的《东方红》乐曲，声音响亮清晰。

  东方红一号发射成功，标志着我国继苏联、美国、法国和日本之后，成为世界上第五个拥有自制运载火箭发射本国自行研制的人造卫星能力的国家。

  十载饮冰，热血不减。后来，您对年轻人说：“现在看，东方红一号的科技含量并不高，按照当时国家的整体技术水平和条件，是不具备搞航天能力的。但毛泽东、周恩来、聂荣臻等老一辈革命家，确实有魄力，下决心搞航天。航天人在那个特殊的年代，坚持独立自主、自力更生，靠着一股拼劲，硬是搞出来了。正是有了东方红一号，才有了后来的通信卫星、返回式卫星，也才有了现在的神舟、嫦娥和北斗……”

  诚如邓小平指出的那样：“如果六十年代以来中国没有原子弹、氢弹，没有发射卫星，中国就不能叫有重要影响的大国，就没有现在这样的国际地位。这些东西反映了一个民族的能力，也是一个民族、一个国家兴旺发达的标志。”

探月之旅

  每当您那双微微眯缝着却又无比敏锐的眼睛遥望星空时，您的心底总会荡起一波波涟漪……

  人类航天技术分为三大领域：卫星应用、载人航天和深空探测。国际上对深空探测的定义，是指探测的距离等于或大于地球与月球的距离，探测月球和月球以外的空间才是深空探测。2000年11月22日，中国政府首次公布《中国的航天》白皮书，宣布将“开展以月球探测为主的深空探测的预先研究”。

  对于月球探测，您心向往之，神憧憬之，此愿久矣！

  2004年1月23日，国务院批准绕月探测工程立项，将我国第一个探月工程命名为“嫦娥工程”。您被任命为嫦娥工程总设计师，74岁的老将军，再一次披挂上阵。

  我国探月工程按照“绕”“落”“回”三步走规划，实现中华民族千年探月之梦。

  接过嫦娥工程总设计师这副重担，您意识到这是一次追赶之旅、跨越之旅。

  这的确是一次追赶之旅——此时，距离1959年苏联发射的月球2号在月球着陆，已经过去了40年；距离1969年美国阿波罗飞船载人登月，已经过去30年。中国航天人像是凭借一双赤足在追赶风驰电掣的时代列车，如同夸父逐日般意气风发、壮志凌云！

  这又是一次跨越之旅——我国工业基础薄弱，科技储备不足。虽起步晚，起点却不能低。第一颗“中华牌”绕月卫星，别人做过的项目，我们要有新的发现；别人没有的项目，我们应有创新之处。只有创新才能超越。

  每一天、每一时、每一刻，您带领航天人逢山开路、遇水搭桥，筚路蓝缕！

  嫦娥一号是我国第一个深空探测器。与以往所有的卫星和飞船不同，它要从地球奔向38万千米外的月球，并绕月飞行1年，必将会遇到过去近地飞行器前所未有的一系列技术难题。

  从探月工程立项初始，您便在关注嫦娥一号卫星。当时国内好几家单位提供了月球探测卫星方案，您一个个参与论证、甄别，最终通过成熟性、可行性、创新性等方面的评估、遴选，中国空间技术研究院叶培建团队的方案拔得头筹。

  那些日子，您隔三岔五往卫星总装现场跑；实在没时间，您就给东方红一号卫星总设计师叶培建打电话，了解情况，解决问题。

  您在电话里问叶培建：“气象部门预测，嫦娥一号在太空要经历两次月食，你们准备怎么应对？”

  嫦娥一号在绕月运行过程中，能源主要依靠其身上太阳能电池帆板来接收太阳照射发电。发生月食时，这些太阳能电池板会因没有阳光而停止工作，卫星便无法得到足够的能源。另外，由于没有太阳照射，卫星表面的温度会急剧下降，低至零下130℃左右，卫星上的仪器肯定会被冻坏。

  您告诉叶培建：“首先要考虑月食期间怎么将卫星的功率负载降下来；同时应想办法运用一些新技术，加强卫星热控能力，解决整星热量不足的问题。”

  有一次，叶培建向您汇报：“孙老，您要求我们严抓产品质量，任何细微的迹象都不应该放过，我们将它理解为‘捕风捉影’。这一‘捕风捉影’，还真发现了问题。卫星进行总装后，负责总装的陈向东便提出复查发动机的安装情况。因为，一个产品如需经过两个以上单位定义极性或安装操作，往往容易产生极性错误。他细致入微、一丝不苟，当真发现一条重大隐患：流程先后介入的两个单位，对坐标的定义相差了180度，把所需推力反了个方向。如果上天，后果不堪设想，大家惊出一身冷汗。”

  您严厉地说：“这是不应该发生的隐患。还是那句话：质量是‘嫦娥’的生命，务必慎之又慎！”

  举一反三，您要求工程五大系统，来一次质量安全大检查。

  2007年10月24日。

  在排山倒海般的轰鸣声中，长征三号火箭腾空而起，运载着嫦娥一号卫星开始了探月之旅。

  当夜，您又急忙从西昌发射中心返回北京。在此后的一个多月里，北京航天飞行控制中心成了您的“家”。飞控中心承担着指挥决策、轨道控制、数据分析处理、应急控制以及卫星环月飞行后长期监控管理等任务。中心那块大屏幕上，不断在显示嫦娥一号的运行轨迹。而您的脑海里也一直浮现着一幅嫦娥一号的运行图。特别是每遇关键节点，哪怕是深更半夜，您也不离开飞控中心。

  11月5日11时41分，嫦娥一号被月球“成功捕获”——这一刻，嫦娥一号卫星成为一颗真正的绕月卫星，中国第一次拥有了月球卫星。

  驰骋航天事业近半个世纪，几多成功，几经失败，您从不大喜大悲，也极少落泪。而此时此刻，您再也无法抑制心中翻涌的波涛，热泪横流。

  11月26日，党中央、国务院、中央军委在北京航天城隆重举行嫦娥一号卫星第一张月面图片发布仪式。

  温家宝总理握着您的手，亲切地说：“家栋，你是身经百战，你辛苦了！”

  嫦娥一号获得具有国际先进水平的全月球影像图；获得精度和分辨率最高的全月球数字高程模型和三维月球地形图；获得重要元素在全月球和局部区域的含量分布数据；获得月表微波辐射亮温数据的全月球分布数据；获得独特的近月空间高能粒子和太阳风粒子数据等。

  2010年10月1日，嫦娥二号成功发射，飞往距离地球150万千米外的拉格朗日L2点。

  此时，您已是81岁高龄。几年前，您曾经考虑过，自己毕竟70多岁了，应该让年轻人来挑重担了。但您一直坚持一种信念：国家需要，我就去做！这与领导干部年轻化不一样，如果组织没有开口，说明组织还需要，您一定会尽心尽力。

  此后，您作为高级顾问，参与了嫦娥三号、嫦娥四号和嫦娥五号的发射。

北斗璀璨

  太空浩瀚，征程漫漫。

  1989年美国全球定位系统（简称GPS）发射成功第一颗卫星。1994年美国将24颗卫星布置在6条地球轨道上，GPS系统覆盖率达到全球98%。1995年俄罗斯完成了格洛纳斯系统卫星星座的组网布局。欧洲紧随其后，伽利略卫星导航系统计划于2011年发射升空第一批两颗卫星、2013年完成全系统组网。

  您坐不住了，卫星导航系统是一个国家的安全命脉，具有重大的战略意义。您更清楚，一个国家假如使用别人的导航系统，无异于将命运的绳索交由他方。

  在中央的支持下，您带领人马开始前期论证，提出中国卫星导航工程“三步走”的发展战略。

  1994年12月，您被任命为北斗导航试验卫星总设计师。没有出征仪式，没有鼓号齐鸣，您神情庄严，心中只有强烈的使命感。

  2000年10月31日、12月21日。

  长征三号甲运载火箭，将第一、第二颗北斗导航试验卫星送入地球同步轨道。

  这一天，我国拥有了自主研制的第一代卫星导航定位系统。双星组成的北斗能全天候、全天时地提供卫星导航信息，还具备短报文通信服务能力。主要为公路交通、铁路运输、海上航行等领域提供导航服务。我国成为继美国、俄罗斯之后，第三个拥有自主卫星导航系统的国家。

  2004年5月，您被任命为北斗工程第二代导航卫星工程总设计师。从此，您进入一生中最忙碌、最操心、最激情四射的时期。

  一肩压着“北斗”，一肩负载“探月”；

  “星星”同“月亮”相伴，激情与智慧齐飞。

  星载原子钟被称为导航卫星的“心脏”。天地间时间必须同步，如果原子钟误差1纳秒（10亿分之一秒），就意味着卫星定位会偏离30万千米。

  国内当时没有原子钟，虽说有几家单位在研制，但一时半会儿拿不出成熟产品。北斗一号用的两只原子钟是进口的，指标很低，算是勉强能用。

  时间紧，百般无奈，北斗二号只好走老路，还去国外买原子钟。好些厂家以保密为由，一口回绝。好不容易找到欧洲一家厂商，答应卖给一款产品。正准备签订合同，对方却突然提出加价，还附加了一系列霸王条约：卖给中国的产品，档次要比用于伽利略导航系统低一个级别；发货时必须等待他们国家有关部门批复等。

  您闻讯，双眉倒竖，拍案而起：“做生意起码讲究个诚信和买卖公平，这也太欺负人了！”

  您把副总师李祖洪、卫星总设计师谢军等人叫到办公室。

  “祖洪啊，还记得八九年前你们跟德国公司谈判进口太阳翼那件事吗？”您问。

  “永生难忘！”李祖洪回答。

  “后来呢？”您又问。

  “咱们造不出来太阳翼，人家漫天要价，还附加了许多苛刻条件……被他们这一逼，绝地反击，终于生产出了我们自己的太阳翼。”李祖洪说。

  “实话告诉你们，你们这次出去，我并不看好。”您说，“中国人太善良了，总是对西方充满幻想。西方不可能把高科技产品卖给我们的，你就是出再高的价，他们也不会卖。这下死心了吧？”

  谢军说：“孙老，走了这一趟，现在清醒了。”

  “现在清醒还不晚。”您又说，“多年的实践告诉我们：关键核心技术是国之重器，是要不来、买不来、讨不来的。原子钟必须国产化，一定是‘中华牌’。有四条必须做到：国产化指标不能降，可靠性性能不能减，长寿命要求要达到，所选用元器件以国产为主。”

  在工程办公室组织下，您亲自带谢军去北京大学、中科院武汉物理与数学研究所、中国空间研究院西安分院、航天科工集团203所等参与原子钟研发的单位调研。您的态度非常明确：“原子钟不过关，卫星绝对不上天。”您鼓励大家：“外国人能做出来的产品，中国人也一定能！”

  2005年至2008年，3家科研单位分别研制成功各有特色、具有完全自主知识产权、满足北斗工程要求的星载原子钟——中国终于有了“中华牌”原子钟。

  那天，4台完全符合技术要求的国产原子钟，装载在北斗二号第一颗应用星上，您欣慰地对谢军说：“咱们中国人终于争了口气！”

  此后几年，中国原子钟团队又研制出了高精度星载铷钟和甚高精度星载铷钟。他们用二十多年时间，走完了外国四十多年走过的路，我国的星载原子钟技术打破了西方国家的垄断和封锁，实现了从无到有、由有到精的跨越，使北斗系统有了强大的“心脏”。

  2020年6月23日9时43分。

  长征三号乙运载火箭拖曳着耀眼的尾焰，托举着北斗系统第55颗导航卫星暨北斗三号最后一颗全球组网卫星，以雷霆万钧之势腾空而起，冲向太空。至此，北斗三号全球卫星导航系统星座部署宣告全面完成。

  完美收官，星耀全球！

  我与您交谈时，曾经半开玩笑地说：“孙老，有几段话，不知是哪位伟人说的，能帮我验证一下吗？”

  您一时没反应过来：“这不在我的专业范围之内，可能说不好。”

  我说：“这几段话您很熟悉，一定知道它的出处：‘天上好用，地上用好’‘北斗只有你想不到，没有它做不到’。”

  您笑了：“不是伟人，是一位普普通通老‘北斗人’说的。”

  这两段话正是您说的。

  有人请您用最简练的语言诠释北斗卫星导航系统应用的意义和价值，您睿智地回答：“如果说东方红一号证明了我们‘有没有’；神舟载人证明了我们‘敢不敢’；嫦娥探月工程证明了我们‘行不行’；那么北斗卫星导航系统，必须证明我们‘能不能’，能不能用？能不能好用？能不能用好？”

  在一次北斗应用的新闻发布会上，您阐述自己的观点：“国家花了巨资投入北斗，干什么用？国防需要，这是刚性的；民用呢？大有文章可做，大有潜力可挖。在北斗应用方面，有三件事必须去做：一、北斗的泛在性，它应该是无所不在、无所不能的。同时，它必须具有规模化，没有规模便没有意义。二是要有创新应用模式，同样是交通行业，你有什么创新没有？否则人家已经使用了GPS，为什么要改用北斗。三是要有创新应用价值，跨越传统的位置服务，变革性地创造其他价值。”

  北京迅腾智慧科技有限公司专门为燃气行业提供信息化服务，当时，燃气用户反馈智慧燃气软件出现定位严重偏差，燃气事故点和软件定位偏差超过200米。技术部门买了市面上的10多款定位设备进行测试，定位效果均不理想。燃气的精准定位直接关系到城市和用户的安全，问题亟待解决。

  公司向中国卫星导航定位协会求助，希望提供一种高精度定位工具，最好能像傻瓜相机一样，一摁就知道埋在地下燃气管网的位置，这个位置要能记录下来，几年后施工开挖，这个关键点还在这个位置。

  “解决这件事不难。用北斗定位系统可以实现精准定位，精准到一米，甚至一厘米。”您对协会的工作人员说，“迅腾开了个好头，我想去帮他们谋划一下。”

  没想到院士竟然会亲临这个名不见经传的小公司，公司经理非常感动。

  您对经理说：“我们造北斗，你们用北斗，北斗就是拿来用的。”

  2012年，覆盖北京市五环以内的北斗基准站建设完成，迅腾智科展开多区域测试，定位偏差在10厘米以内，解决了燃气行业管理的燃眉之急。有人甚至评价这是“革命性的重大推动”。

  2016年，全国已经有300多座城市建成北斗精准服务站，全部用上北斗定位，形成一张北斗精准服务网。

  为了让北斗转化为生产力，您不顾年迈，四处奔波。院士当“推销员”，传为佳话。

  北斗已广泛应用于交通、通信、金融、农业、电力、资源调查、地震监测、公共安全、全球搜救和国防建设等。

  目前，北斗基础产品已经出口至120余个国家和地区，系统服务覆盖200多个国家和地区，用户突破一亿，日服务达两亿次。北斗成为中国的一张“金名片”——中国的北斗、世界的北斗、一流的北斗！

  您兴奋地说：“从夜观‘北斗’，到建用‘北斗’，新时代的北斗将继续书写人类时空文明，为构建人类命运共同体、建设更加美丽的地球家园作出新的贡献。”

  我再次问您：“您喜欢仰望星空吗？仰望星空，您在想什么？”

  您举目远眺，神情激荡……

  我知道，此时此刻，您在描绘着“中国星座”新的蓝图，您在期待中华民族新的腾飞！

  （作者：黄传会，系海军政治部创作室原主任、第六届鲁迅文学奖获得者）