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《东方红》乐曲在太空响起

刘承熙

    1958年5月,在党的八届二中全会上,毛泽东同志两次提到研制卫星的问题。他说:“苏联人造卫星上天,也要搞人造卫星,也要搞一点。”他老人家当年对空间事业的关怀,现在仍然记忆犹新。

    八届二中全会后,中国科学院成立了“581”小组,开展研制卫星的筹备工作。当时我在中国科学院自动化研究所,参加了“581”任务中的无线电遥测遥控研究工作。那时的干劲很足,只花了三个月时间,就和张翰英等同志在“国庆”节前,研制成了我国第一套频分制多路遥测系统,并参加了1958年10月中国科学院自然科学跃进成果展览会。展览会期间,我作为讲解员,有幸见到了毛泽东、刘少奇、周恩来、朱德、李富春、陈毅、聂荣臻等党和国家领导人,聆听了他们对我国卫星技术早期发展的设想,以及充分肯定和鼓励赶超世界先进水平的亲切话语。

1958年,受“大跃进”思想的影响,当时提出要在建国十周年时放一颗卫星,而且要放一颗一吨重的卫星。似乎只要奋力一跃,卫星就能上天。

 但是,科学是来不得半点虚假的。党中央及时拨正了航向。就在1959年1月,科学院副院长张劲夫同志传达了邓小平同志的指示精神,卫星明年不放。应从国力出发,脚踏实地地展开研制工作,从研制探空火箭开始,同时开展卫星单项技术的研究,以创造必要的研究和试验条件,为卫星技术的发展打好基础。

 正确的方针、扎实的研制工作,终于为发射第一颗人造卫星创造了条件。1965年7月,中国科学院提出了《关于发展我国人造卫星工作的规划方案建议》,中央专委同意此规划方案,并决定第一颗人造卫星争取在1970年左右发射。1967年12月,国防科委正式命名我国第一颗人造卫星为“东方红一号”,并用四句话概括了实现卫星总体方案的目标,即:要“上得去,抓得着,看得见,听得到”。为了让全世界人民都听到中国第一颗卫星的声音,确定卫星要播送《东方红》乐曲。

 这个“听得到”的光荣任务就落到了我和我的同事身上。苏联第一颗人造卫星的呼叫信号是滴滴哒哒的电报码,呼叫信号和遥测信号是用两个发射机分别传送的。我国第一颗人造卫星的呼叫信号是《东方红》乐曲,乐曲的播送和卫星各种遥测工程参数的传送是用同一个发射机交替发送的。这样,可以简化卫星结构和减轻卫星重量。

《东方红》乐曲,全曲共16小节,播送一遍用时40秒。为了突出前8小节中的“东方红,太阳升,中国出了个毛洋东”的那一段乐曲,在40秒钟内重复播送两遍前8小节。然后,间隔5秒,发送10秒钟的遥测信号,再间隔5秒,开始下次循环。这样交替播送《东方红》乐曲和发送遥测信号,满足了第一颗卫星主要任务的要求。      

播送《东方红》乐曲,是我国第一颗卫星独有的特色。那时,既是科研任务,也是政治任务;既要求乐音悦耳动听,又要求有很高的可靠性。卫星上天后,乐音一不能哑,二不能变调。

 为实现用一个发射机交替传送《东方红》乐曲和遥测信号,唯一可行的方案是采用电子乐音。模仿什么乐器的声音来实现悦耳动听和高可靠性呢?北京火车站的钟声雄壮浑厚,我首先想到的是模仿它,但是线路很复杂,结果没有采用。后来在北京乐器研究所和上海国光口琴厂的协助下,选中了铝板琴的琴声。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,可靠性高。      

用电子线路产生《东方红》乐音,要解决两个问题:一个是“音键”,另一个是按节拍敲打。《东方红》乐曲前八节中,有六个不同的音,就要用六个不同的“键”,用了六个不同的高稳定度音源振荡器代替六个不同的“键”。同时,用程序控制线路产生的节拍来控制音源振荡器的发音和衰减,对音源振荡器的振荡,则用低频加以调频和调幅,并混以谐波产生和音。就这样产生了类似铝板琴发出的《东方红》乐曲的声音。

东方红一号卫星是我国自行研制的第一颗卫星,所有技术问题并无经验可以借鉴。电子线路所有元器件,材料和仪器要承受发射时力学环境的考验,还要经受在宇宙空间特殊环境下工作的考验。这些技术问题只能靠一个一个地去解决。

 由于当时正处于“文化大革命”的动乱时期,对《东方红》乐音装置的研制任务,提出了越来越强烈的政治要求。因为《东方红》的词曲是歌颂伟大领袖毛主席的,在那时有至高无上的神圣意义。如果卫星上天后,《东方红》乐曲变调或不响,那无疑是政治问题。所以,工作只能做好,不能有半点差错。

 在沉重的思想负担和精神压力下,出自对空间事业的热爱和责任感,当时,有一股力量在支持我,去摆脱自己的懦弱,去振作精神,用科学的态度去完成这项技术上难度很大、政治上要求很高的任务。首先对采用的电子元器件,进行严格的筛选、老炼,对每一个焊点,逐个检测,通过各种试验检查元器件和焊点的质量和可靠性,解决了在电磁干扰下使乐音错乱等问题。

 为了防止卫星上天和旋转时震动对乐音装置的影响,采用环氧树脂固封的方法。但是,在固封以后,我日夜担心的问题出现了,《东方红》乐曲变调了!事关重大,大家日夜不安。

 不知经过多少个紧张的日日夜夜,逐点逐级地对电路进行检查。后来终于发现乐曲变调是由于环氧树脂在固化过程中,使炭膜电阻“中毒”,改变了音源振荡器振荡回路中电阻的阻值引起的。

 问题找到了,解决问题的办法也有了。在上海科学仪器厂的配合下,为那些电阻做了腊模具,先浇灌环氧树脂,让其在固化过程中阻值充分的变化,直到稳定在某一阻值时,然后再将这些穿了环氧树脂外衣的炭膜电阻安装在电路板上,进行高低温条件下的调试,调试好后,再用环氧树脂对电路板整体固封。这样,终于解决了乐音变调这一令我日夜担心的问题。最后,将乐音和遥测电路板一起装进一个盒子里。因为播送的是《东方红》乐曲,所以盒子的正面镶嵌着毛主席的像,如太阳一样放射着熠熠金光。像的下方刻着“东方红”三个字,是按毛主席的手书临摹的。这就是我国的第一颗人造卫星上《东方红》乐音和遥测装置。

东方红一号卫星按预定的计划,于1970年4月24日发射成功。《东方红》乐曲在太空响起。 声音铿锵有力、清晰悦耳。由于能源系统的保证,乐音和遥测装置在太空连续正常工作了二十八天,取得了大量的工程遥测数据,为后来的卫星研制与设计提供了经验和依据。

 从1958年毛主席发出“也要搞人造卫星”的伟大号召至今,三十年过去了,我国空间技术已发展到了新的水平,取得了举世瞩目的成就。现在空间技术的成果,已扩大运用到国民经济建设的各个领域,为我国的四化建设做出了较大的贡献。

 目前,我和我的同事们正在研制新一代卫星的控制系统,为发展我国的空间事业继续努力工作。

 (该文节选自中国航天科技集团第五研究院502所王文祥主编的《东方红星》。文章是该所副所长刘承熙生前于1987年10月所写。)

 

关键词: 东方红 乐曲 太空