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浦江风云 | 孟执中：中国气象卫星探路者

2021-09-19 16:25

来源：澎湃新闻·澎湃号·湃客

【浦江风云】孟执中：中国气象卫星探路者原创李文祺上海滩杂志公众号

我国发射的17颗气象卫星示意图

1988年，时任上海卫星工程研究所所长的孟执中，领导研制成功我国第一颗气象卫星“风云一号”。直至2018年6月，我国共有十七颗气象卫星成功发射入轨。回顾中国气象卫星自主创新的风雨历程，孟执中无疑写下了浓墨重彩的一笔。

参与“东方红一号”

人造卫星试验

孟执中是孟子81代孙,1956年大学毕业，被分配到北京中科院自动化所，1958年12月留学苏联。掌握了核物理、放射线等知识后,孟执中于1960年10月登上回国的列车。回国后，他即进入中国科学院自动化研究所从事相关设计研究工作。

孟执中在苏联留学时的影像

20世纪60年代中期，国民经济发展形势逐步好转，人造卫星的研制和发射被提上议事日程。为充分依托上海这一中国现代工业基地的机械制造优势，加快人造地球卫星的研制进度，中科院第一设计院总体设计部和发动机设计部迁至上海，组建上海机电设计院，实行中科院和上海市双重领导，揭开上海航天事业的序幕。

中央批准人造卫星研制任务后，中科院立即行动起来。1965年5月31日，中科院成立卫星本体组、轨道组、生物组和地面设备组，要求在6月10日前拿出第一颗人造卫星方案设想和卫星系列规划轮廓，并决定第一颗人造卫星争取在1970年左右发射。

1965年5月，孟执中结束“核动力设备自动控制”的研究任务后，即转向我国第一颗人造地球卫星工程设计和研究工作。1968年5月，孟执中带领技术小组到酒泉试验基地28号临时中心，进行108乙机的安装调试和外部设备的联调。

当时酒泉试验基地满目荒凉，几十公里的路面路况极差，车子跑起来颠簸得厉害，人若坐在车尾，遇到大的颠簸甚至会被颠下车来，一旦路上遇到大风，漫天沙尘，往往后车见不到前车，双耳和两个鼻孔都被沙尘充填，经常能感觉到满嘴的沙子。沙漠中用水奇缺，每人每天只给一军用水壶的水，喝都不够，想要洗漱更是不可能的事。往往几天下来，衣服上、脸上、甚至眉毛上都沾了一层细沙，远远看起来像一尊尊会移动的“兵马俑”。但孟执中不畏艰苦，全身心地投入到航天工作之中。

1968年8月，孟执中完成了人造卫星的安装和调试工作。1970年4月24日，“东方红一号”人造卫星在酒泉发射中心发射成功，由此打开中国航天新纪元。

“上海也要搞运载火箭和

人造卫星”

1969年，周恩来总理指示，上海也要搞运载火箭和人造卫星，建立新的卫星研发基地。由于技术人员和经验不足，上海派出有关人员去北京七机部和国防科委下属的有关部门考察调研，争取支援。

事有凑巧，七机部和国防科委领导向他们引荐卫星地面测控基地的负责人，这位负责人便向上海代表推荐了孟执中和魏钟铨等十几位科研人员。上海方面非常满意，并趁热打铁，用了不到一周时间，就与上级机关谈妥有关人事调动事宜，孟执中等人一个星期内便起程前往上海。

1969年10月31日，中共中央、国务院、中央军委正式向上海市下达研制人造地球卫星和运载工具的任务。1969年12月8日，上海市召开工程动员大会，有关工厂、研究所、高等院校等180余个单位近600人出席会议。会后，上海机电一局因陋就简，开始组建卫星研制队伍，在上海汽轮厂内组建卫星总体设计单位。孟执中则开始总体框架的设计工作。

1970年2月，卫星总体设计人员根据技术试验卫星任务、运载火箭能力、发射场和地面测控站设备等已有条件，经过综合比较，拟订出卫星总体框架设想，有两个创新点：一是卫星探测区域的控制，采用孟执中和李增福、范振国等科技人员提出的以星载计算机为主、地面遥控为辅的控制方式，控制卫星在规定区域内或机动区域内电子设备的开关面和状态变换；二是由魏钟铨等科技人员提出的遥测、数传和双频信标机采用“兼用合一”方案，首次在测控系统综合利用中试用。

1970年年底，“长空一号”第一颗模样星完成齐套，开始测试。大家经常加班加点，有时一直工作到黎明。1972年4月至5月，设计人员进行校飞试验时发生计算机程控失常，原因是遥控电源受计算机开关控制，导致遥控机不能正常工作。卫星总体和分系统单位共同研究后，决定采用遥控接收机常开、译码器电源受开关控制的办法，保证在计算机失控或程度失效时，仍可以进行地面遥控。同年10月，孟执中与刘杰带领上海试验队在莱阳进行卫星与地面观测站间的飞行对接试验，获得成功。

两次向周恩来汇报工作

对祖国航天事业的执着追求，是孟执中矢志不渝的行为准则。让他终生难忘的，是两次向周恩来主持的中央专门委员会报告“长空一号”的技术状况。

1973年6月20日晚，全体汇报人员围坐在人民大会堂湖北厅。21点整，周恩来健步来到大厅，他环视了一下到会的同志，又看了孟执中和火箭的各种汇报图表，然后高兴地说：“大有希望！”周恩来的话犹如一股暖流，温暖着每个人的心，整个会场气氛顿时活跃起来。

在融洽的氛围中，孟执中代表卫星研制单位作了汇报。他第一次经历这样的场面，心里不由得有些紧张，便拿着稿子照本宣科地念了起来。刚开头称呼“总理”，周恩来便用亲切的语气说：“要称同志！”

接着，周恩来又说：“你是搞这项工作的，应该很熟悉了吧！要讲，不要念。”简短的话语中饱含着鼓励，消解了孟执中心中的紧张。当汇报到卫星研制和其他有关工作时，周恩来意味深长地说：“地球围绕太阳转，卫星围绕地球转，我们的各项工作都要围绕共产主义这一个共同目标，如果各行其是，什么工作都搞不好。目标要认清，方向要对头。只要你们认准这个方向，就一定会创造出新的成绩来。”

第二次向周恩来汇报是在1973年8月14日，汇报地点是人民大会堂新疆厅。下午5点零5分，厅里灯光明亮，周恩来快步进入大厅，大家鼓掌说“周总理好！”周恩来和大家握手后请大家坐下。突然，他接到一个紧急电话，便叫大家等一等在这里吃晚饭。过了一会儿，他又专门来电，表达歉意，并约定第二天下午继续开会。

第二天下午4点，汇报会正式开始。周恩来听取汇报很严格，记忆力也特别好，每次汇报都要求汇报人尽量简明扼要地把问题说清楚，把试验数据说准确，回答提问时不允许用“大概”“差不多”等含糊的词。当时，周恩来面色非常憔悴，一边坚持着听汇报，一边服药。周恩来不仅听完了汇报，还做了详细的布置安排。他严肃而亲切的大国总理形象，一直留在孟执中的心里。

在曲折和艰难的研制历程中，卫星经过方案设计、初样研制、正样研制三大阶段，于1972年7月正式确定正样产品技术状态。1973年9月18日，卫星在酒泉试验基地进行首次发射。但因火箭第二级姿态控制用的摇摆发动机没有工作，一二级分离、二级点火后，即失去稳定，自行炸毁，发射试验没有成功。这次失败给大家以沉重的打击，在场人员都泣不成声。

这次发射的卫星未能进入轨道，卫星星载计算机随火箭从63千米的高空跌落到农田里，研制人员费了九牛二虎之力将这一残骸运回上海。经检查，发现计算机外壳虽然受了点损伤，但其电路板仍然能正常工作，不能不说是一个奇迹。

从1969年到1977年的8年间，“长空一号”经历了总体方案论证、卫星研制和发射试验的全过程。第三颗卫星经过总装测试后，于1975年5月进入酒泉试验基地。6月，卫星在技术阵地进行性能测试与星箭匹配试验。7月26日发射这天，中央特派国防科委副主任钱学森、马捷亲临现场指挥。中央军委副主席叶剑英在发射前还特地打电话给试验队说：“恭候佳音！”

当天21时29分，火箭点火，携带着卫星昂首飞向深邃的苍穹。卫星按程序分离、准确入轨。星上计算机启动工作，红外地平仪小风罩打开，卫星姿态稳定，工作正常。

晚上22时，迫切等待消息的叶剑英怀着激动的心情打电话给试验队：“祝贺你们把卫星送上了天！”国防科委主任张爱萍挥笔贺诗一首：“长空激雷霆，红星照寰宇。喜看风光好，再把险峰登。”

在中国卫星研制发展史上，“长空一号”试验卫星名不见经传。一是因为这是一颗试验卫星，在很长一段时间内没有解密，不为世人所知；二是由于当时运载火箭技术没有过关，经历过两次失败，发射成功几率太低，使得卫星功能没能得到充分验证，问题也没有得到充分暴露，尤其是它的有效载荷没有实现用户的基本要求；三是由于历史原因，该型号生于“文革”时期，严重影响了卫星工程的研制进度和工程质量。

“长空一号”卫星的研制既是上海卫星事业的起点，也是我国卫星事业发展历程的一个组成部分，它取得的技术成果可圈可点，具有一定的历史价值。虽然由于多种原因被调整下马，但它的经验和教训为上海日后的卫星研制打下坚实基础。

“搞我们自己的气象卫星”

孟执中在介绍气象卫星

中国地域广阔，地理环境和气候条件极其复杂，气象成为影响人们生产生活的最重要因素之一。因此，用更先进的卫星技术手段进行气象预报和灾害监测，可以减少灾害带来的损失。1969年1月29日，周恩来曾高瞻远瞩地提出：“要赶快改变落后面貌，搞我们自己的气象卫星。”1970年2月，中共中央、国务院、中央军委下达研制气象卫星的任务，由上海市组织有关部门开展太阳同步轨道气象卫星研制。1972年3月，气象卫星研制正式纳入国家计划，后因“文革”搁浅。1986年8月18日，国务院、中央军委批准“风云一号”卫星研制任务，主要是获取全球气象云图和海洋资料，用于天气预报、气象和海洋科学研究，为国民经济和国防建设服务。孟执中则受命主持“风云一号”卫星工作，并担任总设计师。

“风云一号”是一颗太阳同步轨道气象卫星，与地球绕太阳公转方向相同，卫星轨道平面与太阳光照射角始终保持不变。由于卫星经过地球两极附近，故可以实现全球观测，被它探测的地域在一天之内可以两次覆盖。卫星在轨运行，全世界各地气象台在卫星临空时，都可以接收卫星发送的地区云图，包括高分辨模拟量云图和甚高分辨率数字云图。当卫星经过我国上空时，向北京、广州、乌鲁木齐三个气象云图接收站，实时发送国内地区云图信息。

左：孟执中在太原卫星发射中心

右：孟执中（左）在太原卫星发射中心技术区卫星测试现场

经过孟执中和团队的不懈努力，1988年9月4日，我国第一颗“风云一号”A星将在太原卫星发射中心发射。发射塔上，运载火箭推进剂加注完毕，进入倒计时；中华大地，西至喀什，南至海南的测控网站全部打开。指挥员发出命令：“5小时准备！”就在这关键时刻，发射控制中心的控制台上一下子失去了卫星所有的遥测信号，指挥部不得不决定停止发射。

“唰”的一下，所有目光投向负责研制卫星的上海卫星试验队，队员又将目光投向孟执中。此时的孟执中也在焦急地思考着，卫星怎么了？它还能不能上天？

作为工程总师的任新民果断决定，马上组织参试人员在塔架上就地检查，打开卫星回转平台，卸下整流罩，排除故障。于是，在离地面几十米高的塔架上，孟执中、徐福祥及试验队队员开始了紧张的抢救，为气象卫星做了一次难忘的“手术”。

几十米的高空，仅有20多平方米的高空平台，四周毫无遮挡，而卫星下面是已经加注完毕、装满了推进剂的火箭箭体。在这样的环境下去动“手术”，风险很大，每一个排故动作都要极其小心，一不当心就会造成灾难性事故。所以，工作进展很慢，直到傍晚才查清了故障原因：原来故障是遥测机的CMOS电路在特定情况下发生了“栓锁”。

原因找到了，并动手排除了故障，一切重新准备就绪。1988年9月7日凌晨4点30分19秒，长征四号运载火箭成功将“风云一号”送入900千米太空。当从遥远的地面观测站传来“跟踪正常，太阳帆板打开”的声音，一幅幅清晰的云图源源不断地输送到地面时，全体参试人员流出了激动的泪水。