孫家棟,中國科學院院士,“兩彈一星”元勛,2009年度國家最高科學技術獎獲得者,現(xiàn)任中國航天科技集團公司高級技術顧問。孫家棟院士是我國著名的航天技術專家,是我國人造衛(wèi)星技術和深空探測技術的開創(chuàng)者之一。他幾十年如一日,時刻以共產(chǎn)黨員的標準嚴格要求和激勵自己,在重大工程中發(fā)揮先鋒模范作用,為我國航天事業(yè)發(fā)展做出了重大貢獻。
“國家需要,我就去做”
1942年6月,13歲的孫家棟以優(yōu)異的成績考取哈爾濱第一高等學校土木系。該校是一所四年制的專科學校,孫家棟一門心思學好本事,實現(xiàn)建高樓、修大橋的理想。1948年9月,18歲的孫家棟考入哈爾濱工業(yè)大學預科學習俄語。適逢哈工大增設汽車專業(yè),造汽車似乎比修大橋更有意思,他便轉入了汽車系。還沒碰到汽車,新中國開始組建空軍,品學兼優(yōu)的孫家棟作為急需的俄語翻譯人才被選送入伍。
1951年,孫家棟和另外29名軍人被派往前蘇聯(lián)茹柯夫斯基工程學院飛機發(fā)動機專業(yè)學習,這是新中國成立后第一批公派留學人員。茹柯夫斯基工程學院規(guī)定,每年各科考試成績都獲得5分的同學,畢業(yè)時可獲得一枚印有斯大林頭像的金質(zhì)獎章。1958年,孫家棟帶著這樣一枚珍貴的金質(zhì)獎章回到了中國。
學了7年一的飛機發(fā)動機專業(yè),孫家棟本以為會和飛機打一輩子交道,沒想到1958年4月20日,他被分配到國防部五院一分院總體設計部,從事導彈研究。此時正是“兩彈一星”事業(yè)啟動之時,我國培養(yǎng)的這批留蘇學生,有1/3被調(diào)到這里從事導彈研制工作。
在從事導彈研制的9年歷程里,孫家棟參加了仿制蘇聯(lián)援助導彈的技術攻關,并隨東風一號導彈試驗隊赴基地參加了發(fā)射任務。發(fā)射成功后,現(xiàn)場指揮發(fā)射工作的聶榮臻元帥激動地站起來說:“在祖國的地平線上,飛起了我國自己制造的第一枚導彈,這是我軍裝備史上一個重要的轉折點!”在參加我國自行設計研制的中近程導彈首次發(fā)射任務時,由于控制系統(tǒng)失穩(wěn),導彈剛剛起飛就墜毀在導彈發(fā)射臺附近。孫家棟經(jīng)歷了故障查找、故障分析和方案設計改進的緊張工作。他參與了修改設計后的東風二號導彈的發(fā)射試驗任務,飛行試驗獲得圓滿成功。這次成功,對于中國的導彈事業(yè)的發(fā)展具有非常重要的意義,我國不僅掌握了導彈研制的關鍵技術,并且系統(tǒng)地摸索總結出了導彈研制的科學規(guī)律,提出了必須強化總體概念,設計方案必須在可行性論證和地面試驗的基礎上,以可靠性為出發(fā)點進行設計。從此,導彈研制的隊伍趨于成熟,總體設計的技術逐漸被掌握。1964年7月,孫家棟被任命為中國第一枚自行設計的中程戰(zhàn)略導彈的總體主任設計師,并且挑起了導彈總體設計部總體設計室主任的重任,主持了導彈總體方案論證和總體設計工作。之后,孫家棟又升任導彈總體設計部副主任,其主任是著名導彈專家屠守鱷。
正當孫家棟事業(yè)有成、業(yè)績紅紅火火之際,1967年中央決定組建中國空間技術研究院,由錢學森任院長。錢學森親自點將,讓孫家棟重組衛(wèi)星研究隊伍。已是國防部五院一分院導彈總體設計部副主任的孫家棟,再一次放棄了自己已經(jīng)熟悉并建樹頗豐的領域,擔起衛(wèi)星研制的重任。這一年他38歲。
1967年,孫家棟擔任我國第一顆人造地球衛(wèi)星總體設計負責人,在前人的基礎上大膽對衛(wèi)星方案進行了簡化設計和研制工程管理,完成了在最短的時間實現(xiàn)衛(wèi)星上天的任務。1970年4月,中國第一顆人造衛(wèi)星“東方紅一號”,在“長征一號”運載火箭的巨大轟鳴中騰空而起,中國成為世界上第5個能夠發(fā)射人造衛(wèi)星的國家。
此后,孫家棟又先后擔任了我國第一顆遙感探測衛(wèi)星、第一顆返回式衛(wèi)星的技術負責人、總設計師,他還是我國通信衛(wèi)星、同步軌道氣象衛(wèi)星、地球資源衛(wèi)星、北斗導航衛(wèi)星等第二代應用衛(wèi)星的工程總設計師。在我國自主研制發(fā)射的100余個航天飛行器中,由孫家棟擔任技術負責人、總設計師或工程總設計師的就有34顆,占整個中國航天飛行器的三分之一。
2004年,我國正式啟動探月工程。已是75歲高齡的孫家棟再次披掛上陣,親自擔任總設計師。探月工程風險很大,很多人替孫家棟捏了一把汗:工程一旦出現(xiàn)問題,已是“兩彈一星”元勛的孫家棟的輝煌歷史必會受到影響。但孫家棟沒有一絲猶豫,“國家需要,我就去做?!彼f,“這是一個航天人最基本也是最重要的素質(zhì)?!?007年11月26日,溫家寶總理為“嫦娥一號”衛(wèi)星傳回的第一幅月面圖像揭幕時,來到孫家棟面前握著他的手親切地說:“孫老,你是身經(jīng)百戰(zhàn)啊,你辛苦了!”
航天系統(tǒng)工程“要依靠發(fā)揮集體智慧”
1967年,經(jīng)錢學森推薦,38歲的孫家棟受命領銜研制我國第一顆人造衛(wèi)星。當時,科學院的同志們已經(jīng)對衛(wèi)星的研制做了大量的基礎工作,為加快研制進度使衛(wèi)星研制工程化,孫家棟認為必須發(fā)揮系統(tǒng)集成優(yōu)勢,同時也必須有一個負責頂層設計的衛(wèi)星總體設計部門。于是他從火箭研究院選調(diào)了戚發(fā)軔等18名具有一定系統(tǒng)工程實踐經(jīng)驗的技術人員,加強總體設計力量。作為衛(wèi)星技術總負責人的孫家棟,充分發(fā)揮大家的聰明才智,大膽地對原來的衛(wèi)星方案進行簡化,并說服了一些老專家,把衛(wèi)星研制計劃分為兩步走,即先用最短的時間實現(xiàn)衛(wèi)星上天,在解決了有無問題的基礎上,再研制帶有探測功能的應用衛(wèi)星。孫家棟帶領大家重新制定了東方紅一號衛(wèi)星的總體技術方案,最后確定衛(wèi)星由結構、熱控、電源、短波遙測、跟蹤、無線電和《東方紅》樂音裝置以及姿態(tài)測量部件組成,總質(zhì)量173千克左右,直徑1米,外形為近似圓球的72面體,采用自旋穩(wěn)定方式在空間運行。衛(wèi)星總體技術方案通俗地概括為“上得去、抓得住、聽得清、看得見”。當最終方案需要有人拍板時,孫家棟找到時任國防科委副主任的劉華清上將,直率而懇切地說,“你懂也得管,不懂也得管。你們定了,拍個板。我們就可以往前走?!?970年4月24日,東方紅一號衛(wèi)星成功發(fā)射,太空響徹《東方紅》樂曲,中國成為世界上第5個發(fā)射人造衛(wèi)星的國家。
孫家棟為人處事謙虛、低調(diào),很注意傾聽不同意見。在我國通信衛(wèi)星研制時,測控技術專家陳芳允先生提出了在衛(wèi)星上應用“微波統(tǒng)一測控系統(tǒng)”的建議,當時這項技術從未在衛(wèi)星上使用。孫家棟時任空間技術研究院院長,又是通信衛(wèi)星總設計師,如果同意其他學科的新技術在衛(wèi)星上應用,是要承擔工程風險的。孫家棟組織技術人員認真地研究分析,并提出了一些建設性意見后,采納了陳先生的建議。后來,在通信衛(wèi)星上采用“微波統(tǒng)一測控系統(tǒng)”方案獲得了成功。實踐證明,這一技術不僅對衛(wèi)星測控切實可行,而且可以節(jié)省星上設備,實現(xiàn)了一臺設備多種用途,降低了衛(wèi)星的功耗、減輕了衛(wèi)星的重量,減少了設備的故障環(huán)節(jié),對提高衛(wèi)星的可靠性大有好處。
孫家棟對航天總體工作深明要義,他說:“所謂總體,就是要用最可靠的技術、最少的代價、最短的時間、最有利的配合、最有效的適應性和最有遠見的前瞻性,制訂出最可行的方案,保證獲得最好結果的一種方法和體制。”
月球探測是中國第一次向深空探測領域的邁進,一期工程面臨著一系列新的關鍵技術和難點,孫家棟作為探月工程“五大系統(tǒng)”的總設計師,在工程方面他考慮最多的問題自然是工程目標的實現(xiàn)、關鍵技術的解決途徑和大系統(tǒng)的配套協(xié)調(diào)。探月工程方案論證時,有些技術人員希望更多地采用新技術,為此,孫家棟曾做過一個發(fā)言,他說,自己多年的實踐經(jīng)驗是將成熟技術與新技術交叉使用,最大限度地保證可靠性,才能保證工程目標的實現(xiàn)。孫家棟強調(diào)自己是在“拋磚引玉”,供大家制定方案時參考,但他謙和的人格魅力使大家一致贊同了這個觀點。當時,對使用哪種型號的火箭發(fā)射嫦娥一號衛(wèi)星,科技人員有不同看法。孫家棟邊分析邊和大家討論:一項系統(tǒng)工程,并不是說技術最先進、性能最優(yōu)、功能最強就是最好,關鍵是要看系統(tǒng)間的協(xié)調(diào)和匹配,總體最優(yōu)才是最好,要“發(fā)揮系統(tǒng)集成優(yōu)勢”。長三甲火箭被稱為“金牌火箭”,穩(wěn)定性強、可靠性高,推力不是最大但夠用,我們是第一次去月球,一定要在滿足技術指標要求的前提下,盡量采用成熟技術,這樣不僅可以減少風險和投入,而且可以縮短研制周期。最后,孫家棟拍板用長三甲火箭發(fā)射嫦娥一號衛(wèi)星,大家心服口服。
探月工程應用系統(tǒng)首席科學家歐陽自遠發(fā)自內(nèi)心地說“孫先生是一個善于把復雜問題簡單化的‘高手’。我總是從科學目標的角度提出各種技術要求,希望我們的衛(wèi)星性能高一點再高一點。但孫先生考慮更多的是如何實現(xiàn)‘繞’的大目標。孫先生常說,‘我是一個工程師,我的工作就是先要實現(xiàn)科學家的基本要求,然后再進一步拓展’。他善于抓住最主要的問題,并且敢于決斷。比如說‘嫦娥一號’什么情況下發(fā)射。孫先生認為,安全就發(fā),不安全就不能發(fā)’,其他因素都不必考慮。因為不安全,什么目標都達不到。”
“造星人”、“決策者”、“談判家”─多重角色的航天人
孫家棟是個有心人。早在20世紀60年代孫家棟擔任導彈總體設計室副主任時,他被上級抽調(diào)參加地地導彈發(fā)展規(guī)劃的編制,就顯露出善于思考、思路開闊、創(chuàng)新點子多的特點,他經(jīng)常提出一些新穎的設想,然后大家一起討論,萌發(fā)思路,一步步寫出可行的規(guī)劃。諸如,導彈外徑尺寸的確定,導彈推進劑使用可貯存化學燃料,導彈控制系統(tǒng)采用慣導,遙測加大數(shù)據(jù)量,導彈結構強度的析條薄殼理論,以及導彈中程、遠程、洲際射程的距離界定,多級導彈的級數(shù),導彈發(fā)動機推力、噸位等都是孫家棟最早提出建議的。錢學森將這份規(guī)劃定名為《彈道導彈發(fā)展技術途徑》,上報國防部五院批準實施,為我國導彈、火箭的后續(xù)發(fā)展起到了重要作用。
航天發(fā)射非同尋常,關鍵時刻需要責任人一錘定音。1974年11月5日11時,完成星箭對接的運載火箭矗立在發(fā)射臺上,我國第一顆返回式遙感衛(wèi)星完成了各項檢測,發(fā)射在即。隨著口令的下達,各系統(tǒng)的地面電纜、電信號插接件、氣源連接器紛紛按程序依次從火箭上脫落……然而,這時的衛(wèi)星卻沒有收到“成功轉內(nèi)電”的信號。發(fā)射指揮臺上的倒計時表上的時間正在一秒鐘、一秒鐘地遞減,離火箭點火的時間只剩下了幾十秒鐘!這一突然現(xiàn)象意味著如果火箭點火,將會帶著一顆不能正常供電的衛(wèi)星升空,而送入太空的將會是一個重達2噸的毫無用途的鐵疙瘩。就在這千鈞一發(fā)的時刻,只聽見衛(wèi)星技術總負責人孫家棟一聲大喊:“停止發(fā)射!”如果按照正常程序逐級上報,等待指揮員發(fā)布“停止發(fā)射程序”的命令已經(jīng)根本來不及了。發(fā)射程序戛然而止,可孫家棟卻由于神經(jīng)高度緊張而昏厥了過去。雖然發(fā)布“停止發(fā)射程序”的命令不是孫家棟分內(nèi)的事,但是孫家棟感到職責所在,緊急關頭自己必須敢于承擔風險。
1984年4月8日,中國第一顆試驗通信衛(wèi)星發(fā)射成功并進入靜止軌道。但在衛(wèi)星向定點位置漂移過程中,星上蓄電池發(fā)生了預想不到的熱失控現(xiàn)象,剛發(fā)射成功的衛(wèi)星危在旦夕。孫家棟與技術人員經(jīng)過幾個晝夜的模擬試驗發(fā)現(xiàn),當太陽照射角為90度時,衛(wèi)星能源系統(tǒng)可以將溫度控制在設計指標范圍內(nèi)。于是,孫家棟果斷命令對衛(wèi)星姿態(tài)角再調(diào)整5度。按照正常情況,下達指令需要按程序審批簽字完畢才能執(zhí)行。但情況緊急,各種審批手續(xù)已經(jīng)來不及了。此時,操作指揮員也感到壓力巨大,盡管孫家棟的指令已經(jīng)被錄了音,但畢竟未經(jīng)指揮部會商簽字。為慎重起見,操作指揮員臨時拿出一張白紙在上面寫下“孫家棟要求再調(diào)5度”的字據(jù)要孫家棟簽名,孫家棟毅然拿起筆簽下了自己的名字。執(zhí)行了地面發(fā)去的指令后,衛(wèi)星化險為夷,這顆衛(wèi)星的成功,標志著中國成為世界上第5個發(fā)射地球靜止軌道通信衛(wèi)星的國家。
1985年10月,中國政府向世界宣布:中國的運載火箭將投入國際市場,承擔國外衛(wèi)星發(fā)射業(yè)務。中國航天人不僅要懂得研制火箭、發(fā)射衛(wèi)星,也必須學會與國外商家打交道。孫家棟這個“造衛(wèi)星”的專家,不畏艱難又擔當起“生意人”的角色。1988年,香港亞洲衛(wèi)星公司購買美制衛(wèi)星─“亞洲一號”,準備使用中國的火箭作為運載工具,但衛(wèi)星要從大洋彼岸運到中國,必須有美國政府發(fā)放的出境許可證,爭取許可證的使命便落到了孫家棟的肩上。
中美雙方談判中,發(fā)射價格和技術安全問題是兩大瓶頸。美方代表以強硬的口氣說:“我們認為中國的衛(wèi)星發(fā)射價格,是政府補貼下的市場傾銷。”孫家棟的回答柔中有剛:“在發(fā)射價格這個問題上,中國和美國是一樣的。如果說中國在發(fā)展航天方面有政府補貼的話,那么美國的火箭發(fā)射場由國家投資建設,難道就不是政府補貼了嗎?要說為什么中國的發(fā)射費用低,那便是中國的勞動力要比美國便宜得多。當前,美國一個普通工人的月收入是3000至4000美元,而中國工人的月平均工資只有100多元人民幣,中國的發(fā)射價格比美國便宜難道不正常么?”孫家棟有理有據(jù)的回答使美方代表不得不點頭稱是。當談到衛(wèi)星進入中國后的技術安全保障時,談判幾乎陷入僵局。美國要求衛(wèi)星進入中國海關后免除安全檢查,但這涉及到了國家主權原則,必須要拿出相應對策。孫家棟想到了中國的“特區(qū)”政策,想到了美國衛(wèi)星到中國發(fā)射實際上只是“過境”。在中國特區(qū)的“保稅外貿(mào)加工區(qū)”里,也有區(qū)別于“入關”的開放政策,如果能夠運用這項政策,無疑可以打破目前的談判僵局。談判小組所有的人茅塞頓開、拍額相慶,都同意給美國衛(wèi)星以“過境”的待遇,大家立即行文報到了外交部和海關,迅速獲得國家批準、同意?!霸S可證”問題終于塵埃落定,中國航天昂首挺胸進入了國際商業(yè)發(fā)射市場。
“我也就是那千千萬萬航天大軍中的一分子”
1970年5月1日,東方紅一號衛(wèi)星發(fā)射成功后,國防科委推薦了以錢學森為首的17位功臣組成的觀禮團,在天安門城樓上與毛澤東主席、周恩來總理共同歡度“五一”國際勞動節(jié),但這17人中卻沒有技術總負責人孫家棟。原因是文革中孫家棟的爺爺被認定為富農(nóng),在衛(wèi)星研制一線的孫家棟因此受到了“沖擊”,未能到現(xiàn)場參加衛(wèi)星發(fā)射。此時的孫家棟會有什么想法?他的心里會不會感到委屈和難受?幾十年后,當有記者采訪他,談到這件事情時,孫家棟心態(tài)依然很平靜:“那個年代能有機會上天安門,并且能見到毛主席和那么多中央領導,是一件非常榮耀的事。但坦率地講,那時追求個人榮譽的念頭似乎不是那么強烈,所以沒有太大的失落感。”
孫家棟經(jīng)常說:“1967年國家要搞人造衛(wèi)星,當時也是沒有搞衛(wèi)星的人才,我個人也只是具備了一點最基本的條件。所以主要靠國家經(jīng)濟發(fā)展的需要,靠國家發(fā)展所創(chuàng)造的環(huán)境,對我個人來講主要還是靠機遇?!薄拔夷軌蛑鞒中l(wèi)星總體設計工作,得益于中國航天事業(yè)的穩(wěn)步發(fā)展,是中國航天事業(yè)的發(fā)展為自己提供了‘平臺’,是中國航天事業(yè)的發(fā)展成就了自己”。
孫家棟把自己看得很簡單:反正國家需要你到哪里,就到哪里。交給任務,就把工作做好。2007年是嫦娥一號衛(wèi)星發(fā)射升空的關鍵性一年,這一年也是孫家棟最為繁忙的一年。為了探月工程能夠按計劃順利實施,大量的事情需要協(xié)調(diào)落實,他還肩負著中巴資源衛(wèi)星和北斗衛(wèi)星總設計師的重任。馬不停蹄地從一個城市飛往另一個城市,有時一周內(nèi)要去三四個城市,打“飛機的士”成了他的家常便飯。這一年里,年近80歲的孫家棟10次進入發(fā)射場,在發(fā)射現(xiàn)場指導了5次衛(wèi)星發(fā)射任務,主持、參加了近百個與航天有關的會議,空中飛人似的從北京飛了20多個地方。從9月初嫦娥一號衛(wèi)星進入發(fā)射準備狀態(tài)開始,一直到11月26日衛(wèi)星出圖的近百天時間里,孫家棟幾乎全身心地投入到了探月工程的實施中。衛(wèi)星發(fā)射成功后的一個月里,孫家棟雖然人在北京,但心系“嫦娥”,天天都坐鎮(zhèn)航天飛行指揮控制中心,時刻關注著衛(wèi)星每個動作的準確性。老伴魏素萍心疼地說:“他總是天天跑,穿皮鞋太累,我每年光布鞋就要給他買四五雙?!痹凇版隙鹨惶枴表樌瓿森h(huán)繞月球的那一刻,全國的電視觀眾在電視屏幕上看到了一個被攝影師搶拍到的鏡頭,當航天飛行指揮控制中心的揚聲器里傳出嫦娥一號衛(wèi)星成功的消息時,大家全部從座位上站立起來,歡呼跳躍,擁抱握手,而孫家棟卻走到了一個僻靜的角落,他悄悄地背過身子、掏出手絹在偷偷擦眼淚,這個鏡頭令許多人動容。
2010年孫家棟獲得了國家最高科技獎,問起他的獲獎感言,他發(fā)自內(nèi)心地說:“心情非常激動,非常榮幸。自己感覺,航天事業(yè)是千人、萬人大家共同勞動的結果,是社會主義集中力量辦大事的優(yōu)勢下產(chǎn)生的,獎勵是給予航天事業(yè)的肯定。自己做得有限,心情不安,只有感謝各方面對我的支持和培養(yǎng),向共同戰(zhàn)斗的同志們表示感謝?!薄昂教斓氖虑橐唤z一毫都馬虎不得,每個人手中的事情看似不大,但集合起來就是事關成敗、事關國家經(jīng)濟利益的大事情,不論是哪個航天人,他都會想盡一切辦法把事情辦好。如果要說我自己,那我也就是那千千萬萬航天大軍中的一分子而已?!?/font>