孙家栋:把中国星座布到38万公里外
关键词:从东方红一号到北斗导航、嫦娥一号,他主持研制的卫星一枚接一枚升空,把罗盘安在了天上

孙家栋,1929年4月8日生于辽宁盖县,中共党员,1958年毕业于苏联茹科夫斯基空军工程学院飞机设计专业。1991年当选中国科学院院士,曾任第七机械工业部第五研究院副院长、院长,第七机械工业部总工程师,航天工业部副部长,航空航天工业部副部长,中国航天工业总公司科技委主任,北斗卫星导航系统第一代、第二代工程总设计师,月球探测一期工程总设计师。现为中国航天科技集团有限公司高级技术顾问。
1989年12月19日,华盛顿。中美关于卫星发射服务的第二轮谈判已经拖了整整一个月。美方代表大多订好了12月20日的度假机票,楼上能听见他们和家人商量改签行程的争吵声。这一天,美方在协议上签了字。谈判桌前坐着中方代表团团长孙家栋,身份是航天工业部副部长。他要拿到的是一张许可证,让香港亚洲卫星公司购买的美国休斯公司卫星,能用中国的长征三号火箭发射。
1990年4月7日21时30分,西昌卫星发射中心,长征三号腾空而起。21分钟后,亚星一号准确入轨。它的入轨精度,是休斯公司31颗同类卫星中最高的。现场一位美国专家说,没想到中国的运载火箭能达到这样的水平。孙家栋后来回忆那次发射:“我一生中亲历过数十次发射现场,但那一次格外紧张。”紧张的原因是当时常说的一句话:这颗卫星能打多高,中国人的头就能抬多高。
这种“替国家出头”的角色,他从1967年就开始担了。那年7月29日,38岁的孙家栋正在国防部第五研究院一分院绘制导弹图纸,脖子上围一条毛巾挡汗。国防科委的参谋推门进来:中央决定组建中国空间技术研究院,钱学森院长向聂荣臻推荐了你,调你负责卫星总体设计。他就这样扛着铺盖去了新岗位,担任中国第一颗人造地球卫星东方红一号的总体技术总负责人。
第一颗卫星的目标定得朴素:上得去、抓得住、听得清、看得见。为了让《东方红》乐曲能被地面接收,卫星在轨后必须展开天线,而模拟试验里最后一节天线总被甩出去。他带着大家查症结,改天线结构,试验才通过。1970年4月24日,东方红一号升空,中国成为世界上第五个能自主研制并发射卫星的国家。那天晚上,他和一些白天被批斗、晚上偷偷搞研究的同事站在院子里看天。
四年后的1974年11月5日,他经历了另一面。中国第一颗返回式遥感卫星点火后21秒,火箭与卫星在空中爆炸。指挥所外的戈壁滩上火光一片,200多名航天人在沙子里打着电筒找残骸,找了3天。这次失败推动中国航天建立起一整套质量问题归零的制度。一年之后的1975年11月26日,长征二号把又一颗返回式遥感卫星送入太空,卫星在轨飞行47圈后安全返回,中国成为世界上第三个掌握卫星返回技术的国家。
两套系统之间的选择,他做过不少。1994年,北斗一号工程立项。已经65岁的孙家栋接过总设计师的担子,带团队从零起步。他给这条路线定的办法是三步走:先试验,后区域,再全球。2000年,北斗一号试验系统建成,中国成为世界上第三个拥有自主卫星导航系统的国家;2012年,北斗二号区域系统建成,服务亚太。
2007年4月16日,首颗北斗二号卫星发射后,按原计划要在真空环境里暴露5天才能加电,提前开机可能引发大功率微放电,把卫星烧掉,而国际电信联盟给中国申请的频率有效期只剩不到4小时。他和专家会商后拍板:加电开机。当晚21时46分,地面收到卫星播发的B1导航信号,此时离最后期限只剩2小时。那个频率位置保住了,北斗后来的二十多年都建在这上面。
2004年1月,绕月探测一期工程立项。75岁的孙家栋出任总设计师。第一次去月球,他主张在满足指标的前提下尽量用成熟技术,把已经两次成功发射东方红三号的长三甲火箭定为运载工具。2007年10月24日18时05分,嫦娥一号从西昌升空;11月5日,卫星被月球引力捕获,开始绕月飞行。指挥控制中心里一片欢呼时,电视镜头拍到孙家栋走到一个僻静的角落,背过身,掏出手绢擦眼泪。
第一次探月的成功被他用来做下一件事。嫦娥一号发射前,他在发射场问嫦娥一号卫星总指挥兼总设计师叶培建:成功以后,备份的嫦娥二号怎么用?他提出能不能去火星。一分析,测控能力还够不着,这项任务此后改为探月二期工程的先导星,为落月任务打了底。叶培建后来评价,孙家栋是一位战略科学家,站得高,看得远,能提前谋划。
在美国GPS已经覆盖全球的年代,中国为什么还要自己建一套导航系统,这个问题他被问过很多次。他的回答很短:“最先进的武器是买不来的,我们必须依靠自己的力量发展航天技术。”
回看这六十多年,中国自主研制发射的一百多个航天器里,由他担任技术负责人、总设计师或工程总师的占三分之一。他把自己的职业生涯概括成一句顺口的话:7年学飞机,9年造导弹,50年放卫星。
这些话背后是一串日期。1970年4月24日,东方红一号;1975年11月26日,第一颗返回式遥感卫星;1990年4月7日,亚星一号;2007年10月24日,嫦娥一号;2020年6月23日,北斗三号最后一颗全球组网卫星入轨。2020年7月31日,北斗三号全球卫星导航系统建成开通仪式在人民大会堂举行,他坐轮椅入场,场内掌声持续了很久。
2022年11月4日,国务院新闻办公室发布《新时代的中国北斗》白皮书。中国卫星导航系统管理办公室主任冉承其在发布会上介绍,北斗三号在轨卫星加上超期服役的北斗二号,一共有45颗卫星在轨提供服务,全球定位精度优于5米。早在上世纪九十年代北斗立项时,孙家栋就提出,所有星载产品必须百分之百国产化。“北斗星、中国芯”,这六个字他讲了很多年。
从1970年4月24日那首从太空传回的《东方红》,到2020年7月31日人民大会堂里的掌声,中间隔着五十年。(香港府右新闻·《时代风云》栏目组)