《當代》2023年第1期|黃傳會:中國北斗傳(節(jié)選)
導讀:
中國北斗,閃耀長空。作家黃傳會歷時數(shù)年,深度采訪孫家棟等功勛科學家與平凡建設者,掌握大量一手資料,為北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)這一堪稱“國家名片”的重大工程作傳。從萌芽到成型、從研發(fā)到實現(xiàn),幾代北斗人接續(xù)奮斗、數(shù)十萬建設者聚力托舉,成就了“自主創(chuàng)新、開放融合、萬眾一心、追求卓越”的新時代北斗精神。作品深入淺出的筆觸將科研攻關過程敘述得驚心動魄,許多可歌可泣又鮮為人知的故事系首次披露。
引子 我們的北斗
北斗——準確的全名應該是“北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)”。
2020年7月31日,中國向全世界鄭重宣告:中國自主建設、獨立運行的北斗三號全球衛(wèi)星導航系統(tǒng)已全面建成,中國北斗自此開通高質(zhì)量全球服務。
北斗的“孕育”,遠非人類的“十月懷胎”可比,它更漫長,也更艱難、更傳奇。當它從中國航天事業(yè)滾燙的“母腹”中降生的那天起,便肩負著神圣的使命。
有人說:現(xiàn)在已經(jīng)進入人人都需要北斗、須臾都離不開北斗的時代。
有人不服氣:北斗有那么神嗎,我怎么沒感覺呀?
北斗究竟有多厲害,以我本人一天的經(jīng)歷為證——
“滴鈴鈴,滴鈴鈴……”清晨6時,這是北斗當天第一次通過授時功能向我的手機發(fā)送信號,提供叫醒服務。昨晚寫作“開夜車”到凌晨,要不是北斗叫醒,可能就睡過頭了。
6時50分,洗漱完畢,我到地下車庫,在駕駛室里打開百度地圖,搜尋從七里莊到位于北二環(huán)黃寺大街置業(yè)大廈的中國報告文學學會辦公室的路線,手機顯示路況通暢,只要35分鐘,約在7時30分到達目的地。
隨著北斗服務能力不斷提升,導航軟件根據(jù)定位結果輸出位置,并為用戶提供各項增值服務,如地圖的智能定位、通行時間預估、精準規(guī)劃路線等。無論是在城市還是鄉(xiāng)村,開車變得輕松多了。
我在“餓了么”平臺上點了一份早餐,約定7點45分送到辦公室。
“餓了么”平臺,也應用了北斗提供的技術服務。因為有了定位功能,外賣小哥就知道去哪家餐館取餐,送到哪里;而客戶也知道外賣小哥的實時動向。
發(fā)動汽車,導航顯示此時到黃寺大街有兩條出行路線:一、從西三環(huán)經(jīng)北三環(huán)到目的地;二、從西三環(huán)經(jīng)西二環(huán)、北二環(huán)到目的地。兩條路線,第一條紅綠燈少,時間最短,我當然選擇第一條。
車子在西三環(huán)疾馳,經(jīng)過六里橋、航天橋等一座座立交橋。如今,每座立交橋的橋身上,都裝有北斗橋梁形變監(jiān)測預警系統(tǒng),可以看到橋梁厘米級甚至毫米級的形變,對橋梁的運營安全提供保障。
此時,路邊一輛清掃車引起我的注意,灑水、吸塵、收集垃圾樣樣精通。原來,它是由北斗高精度定位賦能的無人清掃車,可以按規(guī)劃的路線自主完成作業(yè)。
打開車載音響,新聞頻道正播送北斗定位國家一級保護動物藏羚羊的新聞特寫:入夏以來,藏羚羊遷徙的壯觀景象被中央電視臺跟蹤報道。鮮為人知的是,藏羚羊的遷徙路線是由北斗衛(wèi)星記錄和傳送的。科考隊員給捕捉到的藏羚羊戴上安裝著北斗系統(tǒng)專用芯片的項圈,藏羚羊的位置信息瞬間便傳回北京,藏羚羊的保護變得容易多了。
7時32分,我到達黃寺大街置業(yè)大廈。
防疫期間,大樓管控措施嚴密,進入大廈人員必須掃“健康碼”。
北斗承擔了“健康碼”定位服務的重要角色。
進了辦公室,剛剛泡好茶,“餓了么”騎手將早餐送達,比預定時間提前兩分鐘。
上午9時,由中國報告文學學會主辦召開的一部報告文學的研討會準時開始。
這是一部反映廣西貧困山區(qū)脫貧攻堅的報告文學作品。作品講述了一個名叫九道灣的小山村精準脫貧的故事。九道灣交通不便,土地貧瘠,村民們長年在貧困的泥濘中掙扎著。脫貧攻堅戰(zhàn)打響后,駐村工作隊帶領村民,依靠電商平臺銷售九道灣的土特產(chǎn)脫貧致富。作品生動詮釋了“網(wǎng)絡改變生活,知識改變命運”的主題。
近幾年,電商平臺快速發(fā)展,北斗功不可沒。北斗導航解決了偏遠地區(qū)的路徑導航問題,促使發(fā)達的城市物流延伸到了農(nóng)村以及偏遠地區(qū),“打通了最后一公里”,為各類電商銷售土特產(chǎn)提供了良好的物流保障。
北斗為電商平臺助力,北斗同樣為脫貧攻堅助力!
中午,剛進家門,從老家蒼南快遞來的一盒海鮮到了,帶著熟悉的海風氣息。海鮮昨天下午從蒼南啟程,通過順豐快遞,十幾個小時就到北京了。
北斗系統(tǒng)的應用使快遞行業(yè)管理更加智能化,特別是北斗系統(tǒng)與5G對接后,運行速度更快,使用也更便捷。除了為快遞車輛提供導航定位、跟蹤防丟、人機對話等服務,北斗還可以對重要快件進行跟蹤定位,高端快遞服務可以借此得到進一步發(fā)展。
下午3時,我去附近的工商銀行辦理一筆購書款項。金融行業(yè)的計算機網(wǎng)絡時間同步,涉及國家政治經(jīng)濟民生安全,北斗應用勢在必行。金融管理部門通過使用北斗授時功能,實現(xiàn)金融計算機網(wǎng)絡時間基準統(tǒng)一,確保每一筆交易分毫不差,保障金融系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行。
從銀行出來,我騎了輛共享單車去蓮花池公園。
共享單車環(huán)保、便捷。但前幾年,在一些人口密集區(qū),卻形成了新的交通阻塞點。對于共享單車的治理模式,不同城市、地區(qū)采取多種管控手段,如設置固定停車架、攝像頭、地感線圈等,但效果一般。隨著北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的不斷發(fā)展和完善,基于北斗的電子圍欄系統(tǒng),通過高精度衛(wèi)星定位測量技術,監(jiān)督單車是否停放在指定的電子圍欄區(qū)域內(nèi),這樣一來整治效果明顯。
京城六七月,蓮花開正好。漫步蓮花池畔,和風清爽,荷香沁心。忽然,一位同事焦急地通報:剛剛聽到消息,我們共同認識的一位作家朋友“走丟了”!
這位享譽文壇的老作家,近年不幸患了阿爾茨海默病。下午,他從家里出走,天黑了還沒回來。
幸虧家人給老作家佩戴了裝有北斗定位功能的老年手表,通過終端集成的互聯(lián)網(wǎng)或移動通信功能,將其位置信息發(fā)送給監(jiān)管服務中心,家人通過安裝在手機終端上的App找到了他。
吃過晚飯,坐在電視機前收看《天氣預報》——今年的異常天氣頻繁出現(xiàn),風雨連著民生,讓人牽掛不已。
北斗的開通,提升了天氣預報的準確度。對水汽的觀測頻次由過去的每日2次增加到每日24次以上,為突發(fā)性災害天氣和極端天氣的預警預報服務,提供了重要的參考依據(jù)。
臨睡前,打開手機瀏覽當天新聞,屏幕蹦出了“北斗開通一周年寄語”視頻:
北斗三號工程首任總設計師孫家棟:北斗系統(tǒng)開通一年以來,性能指標世界一流,實現(xiàn)了規(guī)模化的應用。北斗應用走進千家萬戶,真正實現(xiàn)了“天上好用,地上用好”。將來,我們還要建設國家綜合時空體系,用強大的北斗建設強大的國家。
北斗三號工程總設計師楊長風:北斗系統(tǒng)的建設開通,是在中國共產(chǎn)黨堅強領導下、在全國人民鼎力支持下取得的成果。
中國工程院院士楊元喜:北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)的建設,一方面促進了相關技術的進步,另一方面也促進了相關學科的進步,促進了人才的成長。
中國衛(wèi)星導航系統(tǒng)管理辦公室主任冉承其:如今,北斗系統(tǒng)已在全球超過一半的國家和地區(qū)開通應用,向億級以上用戶提供服務,成為中國對外開放交流的亮麗名片。
這是他們對北斗開通一周年的總結,也是對北斗未來的期許。
我明晨還得早起,又在手機里設定了鬧鐘叫醒服務。
我們每一天的生活、工作,處處離不開北斗。而這些只是北斗性能中極小的一部分。北斗的應用真是只有你想不到,沒有它做不到。
目前,北斗可提供定位導航授時、全球短報文通信、區(qū)域短報文通信、國際搜救、星基增強、地基增強、精密單點定位共7類服務。
持續(xù)運行的北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng),正為保護國家戰(zhàn)略安全、推動經(jīng)濟社會發(fā)展、保障人民幸福生活默默而緊張地工作著。
對于一位寫作者來說,遇到一個好題材,無異于掘金者發(fā)現(xiàn)了一個富礦。當有幸走近“北斗人”,并深入他們之中時,我強烈地感受到中國北斗的故事,是中國故事中最精彩的篇章之一。“自主創(chuàng)新、開放融合、萬眾一心、追求卓越”的新時代北斗精神,是值得大書特書的“時代之變、中國之進、人民之呼”。
《中國北斗傳》講述的是北斗的種種傳奇,探索的是北斗背后的內(nèi)在理由,禮贊的是“北斗人”的精神風采……
第一章 北斗前傳
1. 導航衛(wèi)星
科學家有兩種,一種是“飛鳥型”的,一種是“青蛙型”的。
英國皇家學會院士、著名數(shù)學物理學家費里曼·戴森在其《飛鳥與青蛙》一書中詮釋:“有些數(shù)學家像飛鳥,而另外一些像青蛙。飛鳥翱翔于高空之中,游弋于數(shù)學的廣袤大地之上,目及八方。他們著眼于那些能夠統(tǒng)一我們思考的概念,時常將領地當中不同區(qū)域的分散問題聯(lián)系在一起。青蛙則棲息于泥沼之中,所見不過是附近生長著的花朵。他們著眼于特殊目標的細節(jié),每次只解決一個問題。數(shù)學領域是豐富而優(yōu)美的,飛鳥使它寬廣,而青蛙則使它精致入微。”
戴森進一步論證:“17世紀伊始,兩位哲學家,英國的培根和法國的笛卡爾,宣告了現(xiàn)代科學的誕生。笛卡爾是一只‘飛鳥’,培根則是一只‘青蛙’。他們各自描述了對于未來的洞見。他們的洞見是非常不同的。培根說:一切都依賴于將目光盯在自然的事實上。笛卡爾說:我思故我在。”
這讓我想起了共和國勛章獲得者孫家棟,60多年來,孫家棟主持我國第一顆人造地球衛(wèi)星東方紅一號為代表的近百顆衛(wèi)星的研制和發(fā)射,創(chuàng)建了中國航天史上多個“第一”的輝煌;主持了我國月球探測、北斗導航重大航天工程,是我國人造衛(wèi)星技術、深空探測技術和衛(wèi)星導航技術的開創(chuàng)者之一;為我國突破人造衛(wèi)星技術、衛(wèi)星遙感技術、地球靜止軌道衛(wèi)星發(fā)射和定點技術、衛(wèi)星導航組網(wǎng)技術和深空探測技術做出了重大貢獻。
如果說當年在研制東方紅一號、實踐一號等衛(wèi)星時,孫家棟還是一名“青蛙型”的科學家,那么,經(jīng)過三十幾年的歷練,他已經(jīng)成為一名“飛鳥型”的航天科學家。
更準確地說,孫家棟是一位“飛鳥”和“青蛙”兩者兼有的科學家。多年來,他形成了一種具有戰(zhàn)略性遠大目光和戰(zhàn)術性精準實施的獨特的思維方式。當他在做戰(zhàn)略規(guī)劃時,總是充滿著前瞻性、預見性,順應國家整體發(fā)展的趨勢;而在實施每一項具體計劃時,又總是腳踏實地、嚴肅認真、縝密周到、精益求精。
共和國70周年華誕,全國人大決定授予于敏、申紀蘭、孫家棟、李延年、張富清、袁隆平、黃旭華、屠呦呦共和國勛章。八位功勛,國之脊梁,世之楷模。2019年底,浙江人民出版社為此策劃出版一套“共和國功勛叢書”,我受邀書寫孫家棟,由此與孫家棟院士相熟。因為孫家棟,我得以走近北斗。
我還記得第一次采訪孫家棟的情景:
2020年4月,歷經(jīng)76天的武漢疫情防控阻擊戰(zhàn),取得了階段性的勝利。
4月8日,離漢通道再次開啟,珞珈山的櫻花綻放出笑臉。全國人民都暫時松了一口氣,我立即聯(lián)系上了孫家棟院士。在中國航天科技集團公司大廈里,我見到了仰慕已久的孫院士。
見我戴著口罩,孫老問:“還戴口罩嗎?”
我說:“您是國寶級人物,為了保護您,得戴。”
“戴口罩說話,您會很累的……”孫老關切地說,“不過,戴口罩是北京市的規(guī)定,咱們還是按規(guī)定做吧。”
戴著口罩采訪同樣戴著口罩的被采訪人,非常時期的非常之舉。
我們的話題從北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)開始,孫老說,北斗工程事關國家戰(zhàn)略安全,事關國家建設和經(jīng)濟發(fā)展,事關老百姓生活。從北斗一號1994年立項開始,到2020年6月北斗三號建成,歷經(jīng)26年,幾百個單位、幾十萬人參與其中。他還說,打了那么多顆衛(wèi)星,北斗是最難的;當了那么多項目和型號的總師,北斗是最累的。因為北斗不僅“天上用好”,還得“地下好用”。
通過孫老的講述我才得以了解,北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)是中國近30年來最艱難、最偉大的工程。北斗已成為中國最閃亮的“國家名片”之一。
北斗的故事或許應該從燈塔一號講起,孫家棟還記得那座尚未點燃便被熄滅的“燈塔”——
1957年10月,蘇聯(lián)成功發(fā)射第一顆人造地球衛(wèi)星“斯普特尼克”,震驚世界。
在對這顆蘇聯(lián)衛(wèi)星進行跟蹤觀察的過程中,美國約翰斯·霍普金斯大學應用物理實驗室數(shù)學家比爾·蓋伊和物理學家喬治·威芬巴赫,對衛(wèi)星信號的多普勒效應產(chǎn)生靈感:利用多普勒頻移效應,如果知道衛(wèi)星的位置,反過來便可以確定接收機所在的位置。這一偶然的發(fā)現(xiàn),開創(chuàng)了人類利用人造衛(wèi)星進行導航定位的新紀元。
1958年,美國北極星潛艇服役,為解決潛艇的導航問題,美國開始啟動研制子午儀衛(wèi)星導航定位系統(tǒng),1964年正式投入使用。該系統(tǒng)用5至6顆衛(wèi)星組成的星網(wǎng)工作,每天最多繞地球15次,為陸、海、空三軍提供實時、全天候和全球性導航服務,并用于情報搜集、核爆炸監(jiān)測和應急通信等一些軍事目的。1967年7月解密部分電文供民用測量部門使用。子午儀系統(tǒng)使得研發(fā)部門對衛(wèi)星定位取得了初步的經(jīng)驗,并驗證了由衛(wèi)星系統(tǒng)進行定位的可行性。
我國科學家錢學森、趙九章敏銳地預見到導航衛(wèi)星將關系一個國家的戰(zhàn)略安全和空間技術的發(fā)展。1978年12月,錢學森在《現(xiàn)代化、技術革命與控制論》一文中寫道:
航天技術提供了一種理想的天上無線電導航臺——導航衛(wèi)星,從天上直接給飛機、船舶、潛艇傳遞導航信號,大大提高了導航系統(tǒng)的緊急性、可靠性和精確性。衛(wèi)星導航技術的最新發(fā)展,將可以提供全球性的、連續(xù)性的、高精度的導航業(yè)務,定位誤差不超過10米,測速精度為每秒3米,比地面無線電導航提高近100倍。
1968年初,經(jīng)錢學森提議,燈塔一號導航衛(wèi)星開始研制。
中國工程院院士范本堯參加了當年燈塔一號的研制工作,是衛(wèi)星結構的技術負責人。他告訴我:
“這件事情最早是由使用船舶單位提出來的。他們提出了對衛(wèi)星通信和衛(wèi)星導航系統(tǒng)的使用要求。要求通信和導航實現(xiàn)全球性、全天候、高精度、高可靠和不間斷的工作。錢學森高度重視,組織科學院和空間研究院進行認真研究,他認為要完成這一重大任務,無論在技術指標還是在進度要求上,都存在著較大的差距。”
1969年1月,有關部門在天津召開“關于衛(wèi)星導航使用要求論證會”。經(jīng)過論證,會議認為,由于技術原因,近期內(nèi)可先發(fā)展水面衛(wèi)星導航系統(tǒng),以解決用戶的急需。
1970年11月,七機部在北京召開了衛(wèi)星導航系統(tǒng)技術協(xié)調(diào)會。錢學森對五院提出的導航衛(wèi)星技術方案進行了深入細致的審查,并建議將我國的導航衛(wèi)星命名為燈塔一號。
錢學森將這項任務交給了孫家棟。其時,孫家棟是東方紅一號衛(wèi)星總體負責人,東方紅一號尚未發(fā)射,孫家棟正忙得焦頭爛額。燈塔一號的任務又壓了下來,錢學森讓孫家棟主持水面導航系統(tǒng)方案論證。孫家棟帶領技術人員在進行導航衛(wèi)星的總體方案設計時,對導航衛(wèi)星的技術途徑等提出了兩種思路。一種思路是分兩步走:第一步,利用現(xiàn)成的東方紅一號衛(wèi)星備份星,拿掉短波發(fā)射機、《東方紅》樂音裝置等儀器,換上雙頻測速導航系統(tǒng),快速研制出一顆試驗導航衛(wèi)星。第二步,邊試驗、邊研制應用導航衛(wèi)星。另一種思路是兩步并作一步走,不經(jīng)過試驗導航衛(wèi)星階段,直接按用戶要求研制應用衛(wèi)星,可以減少投入,加快研制周期。
錢學森對孫家棟說:“此事欲速則不達,搞導航衛(wèi)星應該采用試驗星、應用星兩步走的方式。我們曾經(jīng)有過研制導彈的重要經(jīng)驗教訓,搞科學必須符合客觀規(guī)律,要分階段、按部就班地循序漸進,搞衛(wèi)星和搞火箭一樣,都要按研制程序辦事。”
錢學森強調(diào),導航衛(wèi)星是關系到國家戰(zhàn)略防御和空間技術發(fā)展的重大問題,涉及火箭、艦艇、遠洋測量船等多項國家重大工程的全局。導航系統(tǒng)的高度綜合性和技術復雜性,依靠空間技術研究院一個部門是難以勝任的,必須依靠國家的力量,依靠全國各有關部門和地區(qū)的協(xié)同支持。
1972年7月,中國空間技術研究院(簡稱“五院”)完成了燈塔一號模型星的工作。1974年1月,在星載各分系統(tǒng)逐級聯(lián)試的基礎上,完成了第一次電性星桌面聯(lián)試工作。1974年6月至1975年7月,完成了溫控星和結構星的總裝,以及溫度環(huán)境和力學試驗的模擬試驗,全面檢驗熱設計和結構設計。1975年10月,開始了電性星聯(lián)試。由此,加上之前完成的溫控星熱試驗和結構星力學環(huán)境試驗得出結論:燈塔一號導航衛(wèi)星的溫控性能、結構性能及電性能基本上達到原設計指標,衛(wèi)星的方案是可行的。1977年6月,燈塔一號轉入模樣研制階段;隨之進入初樣研制階段;1978年完成正樣。
遺憾的是,1980年12月31日,有關部門正式通知,撤銷燈塔一號衛(wèi)星的研制任務,從1968年年底開始研究、歷時12年的導航衛(wèi)星研制計劃中止。燈塔一號生不逢時,燈塔尚未發(fā)光,就被熄滅。
范本堯分析說:“燈塔一號導航衛(wèi)星計劃中止,主要有兩個原因:一是衛(wèi)星本身性能不夠先進,它只能為海面船舶提供二維定位,平均定位時間間隔達3—4小時,限制了應用的廣泛性,導航定位精度也低于當時美國子午儀導航衛(wèi)星的水平。而且,由于美國于1967年就解密了子午儀衛(wèi)星導航資料,世界各國都可以使用。當時國內(nèi)許多用戶在我國導航衛(wèi)星上天遙遙無期的情況下,通過各種渠道購買了子午儀衛(wèi)星接收機。二是發(fā)射導航衛(wèi)星的入軌精度要求較高,需要發(fā)射精度較高的運載火箭,而由于研制經(jīng)費不足,火箭研制計劃擱淺,也嚴重影響了燈塔衛(wèi)星計劃的實施。”
燈塔一號雖然沒有點亮,但我國的衛(wèi)星導航科研隊伍得到了鍛煉,積累了技術經(jīng)驗和技術儲備。各系統(tǒng)特別是星上設備和地面跟蹤測量設備,均獲得一些有價值的成果,其中有些成果填補了國內(nèi)空白,為后來北斗衛(wèi)星工程的上馬和其他型號的研制,打下了基礎、提供了借鑒。
歷史將記住中國衛(wèi)星導航工程的先驅(qū)——燈塔一號,也將記住那些曾為之奮斗開拓,付出巨大心血的老一輩航天人。
2. “雙星定位”
山重水復疑無路,柳暗花明又一村。
蘇聯(lián)發(fā)射的“人造地球衛(wèi)星一號”居高臨下,以每95分鐘繞地球一周的速度,趾高氣昂地從人類的頭頂掠過。衛(wèi)星上安裝的兩架無線電發(fā)射機,持續(xù)不斷地發(fā)出無線電信號。
這種通過短波收音機接收到的“嘩嘩”蜂鳴聲,一般人會認為是一種噪聲。但中科院電子學研究所第四研究室主任陳芳允聽了,既感到十分陌生,又覺得非常新奇,他甚至隱隱約約捕捉到了某種信息。
陳芳允帶領幾位同事做了一臺接收無線電信號的裝置,對這顆衛(wèi)星進行無線電多普勒頻率的測量。根據(jù)接收到的遙測信號,測出衛(wèi)星的多普勒變化,獲知衛(wèi)星運動的速度,從而算出衛(wèi)星的運行軌道。
陳芳允和張志誠以及天文臺的人衛(wèi)站一起記錄、分析,計算出了衛(wèi)星的軌道參數(shù)。這些寶貴資料,成為天文臺對人造衛(wèi)星無線電觀測的基礎,并成為此后我國發(fā)射人造衛(wèi)星所采用的跟蹤測軌技術參數(shù)的重要依據(jù)。
陳芳允是浙江黃巖人,1938年畢業(yè)于清華大學物理系,在成都一家軍用無線電廠做技術員。14年抗戰(zhàn),他看透了國民黨政府的腐敗,無心為其服務。1945年恰逢英國工業(yè)協(xié)會來華招收留學生,陳芳允以優(yōu)異的成績被錄取。在倫敦A.C.Cossor無線電廠研究室從事電視和雷達研究,參與了英國第一套海洋雷達的研究,取得多項科研成果。1948年春回國,陳芳允不愿為國民黨政府出力,托病休養(yǎng)。新中國成立后,陳芳允便參與中國科學院電子學研究所的籌備工作。
中國的航天技術當時還是一片空白,此時在中國科技界甚至還沒有“航天”這個名詞。然而,陳芳允卻有某種預感:衛(wèi)星在宇宙空間的活動,不僅可以利用、開發(fā)太空以及地球以外的天體,而且,還將有利于廣播、通信、氣象等科學技術的發(fā)展。
陳芳允一直在關注著導航定位問題,一直希望解決利用衛(wèi)星對地球上運動物體的定位導航。美國的子午儀衛(wèi)星導航定位系統(tǒng),雖然開了衛(wèi)星導航的先河,但該系統(tǒng)又存在對潛艇和艦船導航的巨大缺陷,美國陸、海、空三軍及民用部門都迫切需要一種新的導航系統(tǒng)。
20世紀70年代,美國國防部成立衛(wèi)星導航定位聯(lián)合計劃局,領導陸、海、空三軍及交通部、國防制圖局等單位,聯(lián)合研制新一代衛(wèi)星定位系統(tǒng),用12到18顆衛(wèi)星組成1000千米高度的全球定位網(wǎng),GPS計劃由此誕生。從1978年至1984年,GPS共發(fā)射了11顆試驗衛(wèi)星。1989年第一顆GPS工作衛(wèi)星發(fā)射成功,宣告GPS系統(tǒng)進入工程建設階段。
GPS甫一出現(xiàn),便引起陳芳允強烈的震撼:美國人又跑到前面了!他意識到衛(wèi)星導航關乎國家經(jīng)濟發(fā)展和國防命脈安全。但用18顆以上的衛(wèi)星滿足全球定位,對于當時的中國而言,無論是技術還是財力都達不到。
1983年,中國已經(jīng)掌握地球同步衛(wèi)星技術。此時,陳芳允正擔任東方紅二號衛(wèi)星工程測控系統(tǒng)總設計師,也是洛陽跟蹤與通信技術研究所的副所長,他一方面覺得國家搞這么一顆衛(wèi)星要舉全國之力、耗資巨大,只用來通信心有不甘,能不能一星多能、發(fā)揮更大效益;另一方面,他對GPS念念不忘,希望能快、好、省地建成我國的衛(wèi)星定位系統(tǒng)。一天,他突發(fā)奇思妙想:用兩顆地球同步通信衛(wèi)星,以衛(wèi)星與用戶之間的距離為半徑,形成兩個虛擬的球體,其中一個便是用戶的位置,再利用地面中心的計算,形成地球中心至用戶之間為半徑的第三個虛擬球體,得到準確的位置。這就是雙星定位的基本理論,研究所敏銳地認識到這是一個重大發(fā)現(xiàn),迅速成立了以劉志逵為組長的論證組,何平江、曹紹鹿、王學義、易遠泗、錢衛(wèi)平、王莉等先后加入,將此設計思想具體化成技術方案,并持續(xù)開展論證與技術攻關,這里就成了北斗的發(fā)源地。這個充滿睿智、光芒四射的理論,與美國普林斯頓大學教授奧尼爾同一時期提出的利用地球同步軌道衛(wèi)星來測定地面和空中目標位置的設想,異曲同工,不謀而合。8月,陳芳允參加國際宇航聯(lián)(IAF)會議后回國,向雷達與空間電子技術專家張履謙介紹了雙星定位原理,設想如果采用“雙星定位系統(tǒng)”,加上簡短的報文通信,我國有望實現(xiàn)區(qū)域性的導航定位通信。
雙方一拍即合,用東方紅二號衛(wèi)星平臺,研制兩顆衛(wèi)星,在衛(wèi)星上安裝一部寬波束天線,采用450-1微波統(tǒng)一測控C頻段收發(fā)設備進行導航信息交換,再在地面配上計算機,研制用戶終端,實現(xiàn)定位功能。
專家在技術上持續(xù)論證,管理層也越來越認識到建立中國衛(wèi)星定位系統(tǒng)的緊迫性。然而這個先進卻又超前的設想,當時未引起有關部門重視。
1985年4月,我國測繪專家卜慶君應邀參加在華盛頓舉辦的“GPS全球定位系統(tǒng)國際應用研討會”。會上,美國軍方人員毫無隱諱地對來自世界各國的專家透露了一條信息:GPS編碼分為軍用和民用兩種,在特殊情況下,為了保證國家安全,美國軍方可以采用降低對方導航精度、隨時變換編碼、區(qū)域性管理等方式,限制國外用戶對GPS的應用。美方的發(fā)言,讓卜慶君一震,既感到吃驚又引起高度警惕。當時,衛(wèi)星導航系統(tǒng)全世界只有GPS一家,把它裝到飛機、輪船、汽車或是武器裝備上,便意味著有一根無形的繩索,永遠控制在美國人手中。回國后,他立即起草報告,建議跟蹤GPS發(fā)展和應用,并盡快建立中國衛(wèi)星導航應用系統(tǒng)。這引起了決策層的關注。
10月,全國測地會議在南京紫金山天文臺召開。會上陳芳允再次提出“雙星定位系統(tǒng)”,他強調(diào)“雙星定位系統(tǒng)”用星少,精確度高,既可定位、定時,還有通信功能,技術相對簡單且成本低廉,可較快地解決中國衛(wèi)星導航的有無問題。
陳芳允的設想引起航天系統(tǒng)著名專家孫家棟和王希季的關注。他們建議航天工業(yè)部五院根據(jù)陳芳允的設想開展相關研究。但是,當時不少專家對我國發(fā)展衛(wèi)星導航系統(tǒng)表示疑慮:GPS美國研發(fā)了20多年,耗資上百億美元。正處于改革開放之初的中國,需要花錢的地方太多,一下子不可能拿那么多的錢來做這件事。且衛(wèi)星導航系統(tǒng)技術難度極大,我國在這方面的技術儲備不足。再則,既然美國承諾將即將建成的GPS向全球免費開放,我們?yōu)楹尾弧白砥涑伞保咳绻鼙M快驗證雙星定位技術的工程可行性,就可以推動決策層支持立項。一支新生力量加入進來了。
童鎧,我國衛(wèi)星測控和衛(wèi)星應用技術專家,一位思維縝密、思想超前、善于解決技術難題的科技帥才,1984年任東方紅二號450-1微波統(tǒng)一載波測控系統(tǒng)副總設計師兼總指揮。在考慮研制團隊未來科技發(fā)展方向時,童鎧認為,我國是一個大國,應該擁有自己獨立、先進的衛(wèi)星導航系統(tǒng)。受國力與技術水平限制,研制類似美國GPS體制的衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)尚不現(xiàn)實。但可以利用已有的和正在發(fā)展的地球同步通信平臺,先發(fā)展雙星定位的簡易導航系統(tǒng)。這樣投資少、見效快,待條件具備時,可再拓展為全球性導航系統(tǒng)。1985年4月,童鎧、陸文福、唐建民、葉俊峰聯(lián)名向航天工業(yè)部科技司申請名為“開發(fā)GPS,Geostar用戶設備以及我國衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)和保密數(shù)據(jù)通信體制及其發(fā)展途徑的論證”的預研課題,他們在課題論證中寫道:“一個衛(wèi)星導航系統(tǒng)從研究到投入使用,一般要用10—15年或更長時間,如果從現(xiàn)在開始研究,到2000年我國可望有自己的衛(wèi)星導航系統(tǒng)。”航天工業(yè)部科技司組織專家對該課題進行評審,最后予以批準。這是航天工業(yè)部第一個自主的衛(wèi)星導航預研課題。此后,課題組積極有序地開展調(diào)研、分析、論證。
1986年2月,北京衛(wèi)星信息工程研究所(503所)成立,隸屬五院,童鎧出任首任所長。五院正式將“雙星定位系統(tǒng)”的方案論證工作交由503所承擔。
童鎧與陳芳允進行多次交流,認為雙星快速定位原理是可行的,但尚有一些根本性技術問題有待解決。恰逢改革開放國門打開,尋求國際合作也成為一種選擇。1985年11月,童鎧獲悉,美國Geostar公司向我國有關方面表示,愿意與我國合作,詢問能否在我國設立Geostar系統(tǒng)的一個中心站。考慮到該系統(tǒng)與我方的雙星定位系統(tǒng)十分相似,雙方多次往來交流。1987年11月,童鎧赴美就雙星定位系統(tǒng)對Geostar公司進行技術考察,雙星定位系統(tǒng)的關鍵性技術“用戶入站突發(fā)偽碼信號快速捕獲”是考察的重點內(nèi)容。然而,美方對核心技術嚴密封鎖,若想咨詢必須交出一筆令人瞠目的高昂咨詢費,雙方最終未能簽訂實質(zhì)性合作協(xié)議。之后,與美國Geostar的合作不了了之。1991年,Geostar公司破產(chǎn)。
同年,航空航天部副部長孫家棟率中國航天代表團出訪加拿大、巴西和美國,在美國高通公司參觀時,了解到該公司用兩顆靜地軌道衛(wèi)星建立通信系統(tǒng),為汽車、輪船等交通工具提供通信服務。盡管該系統(tǒng)主要是滿足地面移動用戶通信服務,并非衛(wèi)星導航服務,但還是令人眼前一亮。
晚飯后,在賓館小公園里散步,孫家棟對團員們說:“今天開了眼界,收獲很大。‘雙星定位系統(tǒng)’發(fā)射兩顆衛(wèi)星就夠了,有創(chuàng)意,技術起點也比較高。關鍵是工程建設相對簡單,不需要太多經(jīng)費。咱們國家財力有限,經(jīng)濟基礎薄弱,航天發(fā)展必須符合中國國情。”
今天看來,像我們這樣一個快速發(fā)展的大國,早一天擁有自主知識產(chǎn)權、獨立自主控制的衛(wèi)星導航定位系統(tǒng),對國家安全、軍隊保障非常重要,其價值和利害關系是無法用普通數(shù)字衡量的,對民間應用市場的經(jīng)濟價值也是難以估量的。而既要考慮技術的可行性,又要考慮科研投入的可行性,讓科學家既搞科研又精打細算,實在是當時國力使然。
回國后,孫家棟立即組織專家聽取陳芳允匯報,并向決策層建議加大經(jīng)費支持力度。
與此同時,洛陽(后改為北京)跟蹤與通信技術研究所的“雙星定位”論證組組織成都電子部10所、計量科學院等單位,對方案的可行性論證不斷深入。確定物體的空間位置,必須具備三維數(shù)據(jù)。現(xiàn)在天上有了兩顆衛(wèi)星,有了第一維度和第二維度;那么,尋找定位方程的第三維度,成了“雙星定位系統(tǒng)”論證的關鍵。經(jīng)過多次的推倒重來,最后確定以國家數(shù)據(jù)高程模型數(shù)據(jù)庫提供的數(shù)據(jù)作為第三維度。
陳芳允看到驗證小組的計算公式和計算結果時,興奮地說:“我們的路子走對了。”
1988年3月7日和12月22日,我國先后成功發(fā)射了兩顆東方紅二號甲實用通信衛(wèi)星,定點于赤道上空東經(jīng)87.5度和110.5度,為開展“雙星快速定位系統(tǒng)”演示試驗創(chuàng)造了條件。
1989年8月,在充分論證的基礎上,團隊在北京利用這兩顆衛(wèi)星開展了“首次雙星快速定位通信系統(tǒng)”演示試驗。
經(jīng)多方協(xié)調(diào)、精細調(diào)度,北京某地面站在一個臨時機房里,設置了信號接收機和定位計算中心,并騰出凌晨1時至5時這個時間段,以供進行“雙星定位系統(tǒng)”對接演示。
9月4日凌晨4時,所有參試人員的目光全部盯視著顯示屏。只見演示操作員手指輕輕摁下信號發(fā)射鍵,經(jīng)計算機處理參數(shù),1秒鐘后顯示屏上便出現(xiàn)用戶的精確地理位置,與檔案記載的誤差在20米以內(nèi),雙向定位精度20納秒,該系統(tǒng)同時還可以進行簡單的報文通信。
如同在茫茫荒原上行走的中國航天人,忽然看見了從云彩中露出的北斗星,終于找到了前行的方向!
新華社為此發(fā)布消息:“利用兩顆衛(wèi)星將快速定位、通信和定時一體化并獲得理想的試驗數(shù)據(jù),這在國際上還是首次,快速定位精度達到了國際先進水平。這項衛(wèi)星應用尖端技術,標志著我國獨立開發(fā)利用衛(wèi)星通信資源有了新的突破。”
歷史不容假設,但歷史又往往讓人禁不住要假設——如果不是陳芳允提出“雙星定位”設想,中國的北斗工程能否取得今天這樣的巨大成就,還很難說……
而說到陳芳允,熟悉他的人又常常要提到兩件“很夸張”的事情:一是他的頭發(fā)從來都是自己理的,他覺得去理發(fā)店太浪費時間,經(jīng)常一等就是個把小時,自己理既節(jié)約時間,還不用花錢;二是他的衣服破了,都是自己補的,他的祖父是一位有名的裁縫,從小他便學會了縫縫補補。到了古稀之年,他仍能將細線穿進小小的針眼。
我們想象一下:一位大科學家拿著推子、對著鏡子給自己理發(fā),戴著老花鏡在燈下縫補衣服……那會是怎樣的一幅溫馨的畫面?
或許,這也是中國科學家的一種“特質(zhì)”,甘于清苦和平淡,科研和日常融為一體,高精尖的思考之中對略顯清苦的人間煙火也甘之如飴。
3. 刻不容緩
1990年8月,GPS第8顆工作衛(wèi)星發(fā)射升空。
緊隨而來,美國發(fā)動“沙漠風暴”行動,對伊拉克發(fā)起進攻。GPS盡管尚未“發(fā)育成熟”,美軍卻果斷地提前將它投入使用。美軍指揮部好像開了“上帝視角”一樣,對整個戰(zhàn)場形成了徹底的掌控。聯(lián)軍飛機和導彈給予伊拉克精確打擊,精確制導的導彈,后一枚甚至可以鉆入前一枚炸出的缺口。美攻擊直升機在沙漠上打擊伊拉克坦克,居高臨下,彈無虛發(fā),讓對手無處逃遁。而伊拉克的指揮官,如同被蒙上雙眼,甚至找不到對手在哪里,只有被動挨打的份兒。這場本來被全球軍事學家預測為僵持模式的戰(zhàn)爭,在短短的42天后,就基本宣告結束。美軍和盟軍共出動6.5萬架次飛機,連續(xù)進行了38天轟炸,只損失飛機38架,不及0.06%。伊軍傷亡超10萬人,而美軍陣亡僅148人。擁有120萬人員的伊拉克軍隊,被美國非常輕松地摧毀了。
這場徹頭徹尾的單方面屠殺,實際上是GPS的勝利。美國《軍事評論》雜志直言不諱地宣稱:“誰能掌握衛(wèi)星導航優(yōu)勢,誰就掌握了戰(zhàn)爭主動權。”
衛(wèi)星導航系統(tǒng),第一次在全世界人民面前露出兇狠的一面,一出手就震驚世界!
那些日子,每當熒屏上播放海灣戰(zhàn)爭的視頻消息時,孫家棟的神情便會變得凝重,他思考的是另一件事情:一個國家假如沒有自己的衛(wèi)星導航系統(tǒng),等于把國防拱手送給他人;如果借用他人的,又等于將高樓大廈建在他人的地基上,無異于將命運的繩索交給他人。
中國必須要有自己的導航衛(wèi)星。
三年后發(fā)生的“銀河號事件”更是刺痛了孫家棟的心,一種緊迫感倏然而至。
孫家棟白天事情太多,似乎有永遠開不完的會議,永遠解決不盡的問題,常常趕不上看《新聞聯(lián)播》。他一般看夜里的晚間新聞。
那天夜里,一打開電視,孫家棟便被一條新聞緊緊地吸引住了——
1993年7月7日,中國遠洋運輸(集團)總公司萬噸級集裝箱船銀河號從天津新港起航,搭載782個集裝箱貨物,計劃跨越印度洋,駛向中東。
萬里迢迢,乘風破浪。
7月23日,美國駐華大使館突然緊急約見我外交部國際司官員,聲稱:美方獲得確切情報,中國銀河號載有違禁化學品,正運往中東地區(qū)。美國政府要求中國政府立即采取措施,制止這一行為。否則,美國將按有關法律對中國實施制裁。8月3日,美方悍然要求中國政府命令銀河號返航,或由美國人登船檢查貨物,或停留在某地,聽候美國發(fā)落。
豈有此理!
1993年1月13日,包括中國在內(nèi)的130個國家,在巴黎聯(lián)合國教科文組織總部共同簽署了《禁止化學武器公約》,該公約規(guī)定,對可以制作芥子氣等化學戰(zhàn)劑的硫二甘醇和亞硫酰氯,其轉讓應受控制。而中國政府早在1990年就對這兩種化學液體的運輸和買賣,實施了嚴格限制措施。
對美國大使館的無理要求,中國外交部斷然拒絕。但為避免事態(tài)進一步惡化,中國有關方面指示銀河號暫時錨泊在距離霍爾木茲海峽11海里的公海上待命。
8月4日,中國外交部和交通部、中國遠洋運輸(集團)總公司再次就有關銀河號載貨情況進行認真核查,并向美方通報,指出美方所稱銀河號載有硫二甘醇和亞硫酰氯情況完全失實。
美國對中方的澄清置之不理,派出軍艦阻止銀河號靠港。銀河號被困于公海上,水、食品和燃料嚴重短缺,急需補給。8月4日晚,經(jīng)多方協(xié)調(diào),阿聯(lián)酋當局慨然相助,派出一艘拖船,為銀河號補給。
為澄清事實、向國際社會說明真相,盡快解決銀河號受阻問題,避免中方和各方貨主蒙受更嚴重的損失,中國政府向美方提出,由第三國與中方一起,對銀河號進行檢查。當時情況別無選擇,如果中方拒絕檢查,恰恰授人話柄。經(jīng)多方努力,沙特阿拉伯王國政府愿意接受銀河號貨輪進入其達曼港,由中國檢查組與沙特代表一道進行檢查,美國派專家作為沙特方面的技術顧問參加檢查。
8月26日,銀河號靠泊達曼港。同一天,中國、沙特和美國三方檢查人員抵達達曼。
8月28日9時20分,沙方檢查組7人和美方檢查組10人登上銀河號。美方人員中既有化工專家,又有防爆專家,還有海運專家。美方領隊是美駐沙特使館的馬克尤姆,為適應長時間的檢查工作,他竟身穿內(nèi)有微型冷氣機的防暑衣,顯然是有備而來,志在必得,一定要找出違禁品。
中方檢查組負責人是外交部國際司副司長沙祖康,他說:“拒絕,窩囊,我們就要背黑鍋;同意檢查,某種程度上我們也受到侮辱,也窩囊。但兩個窩囊中,選擇了第二個。只能等水落石出,謠言不攻而破,那窩囊的就是他們了。”出發(fā)前,他親自對銀河號所載貨物進行全面、周密的調(diào)查,給所有廠家打了電話。心里有底,坦蕩自信。
10時10分,美方人員頭戴防毒面具,手提各種儀器,急不可耐,貓腰鉆進船艙。運往伊朗的第一只集裝箱被打開,里面是一桶桶鉛封的黑漆罐。美方人員喜形于色,以為這就是他們要找的兩類化學液體。中方告訴他們,那里面是固體燃料。美方堅持要打開檢查,待漆罐打開,美方人員愣了:里面裝的果然是五顏六色的燃料。
美方不死心,推翻三方原先的協(xié)議,毫無理由地提出要檢查船上的全部貨物,包括發(fā)自第三國的貨物也得開箱檢查。中方一忍再忍。
9月4日,銀河號貨輪上最后一個貨箱檢查完畢,其結果與前面781個貨箱完全一樣,根本沒有搭載所謂的違禁化學品。同日,中、沙、美三方代表在全部貨物的檢查報告上簽字。報告寫道:“通過對銀河號貨輪上全部貨箱的徹底檢查,結果斷然表明,船上根本未載有硫二甘醇和亞硫酰氯兩類化學品。美國政府承諾將上述檢查結果通知中國貨輪銀河號預定停靠港的各國政府,并努力確保銀河號順利進入有關港口卸貨。”
9月5日,中國外交部發(fā)表聲明,正式公布了銀河號所載貨物檢查結果。9月24日0時25分,歷盡艱辛的銀河號返回天津新港。至此,這場長達兩個月的美國企圖栽贓于中國的丑劇,畫上了句號。
看到新聞那晚,孫家棟徹夜難眠。
第二天早晨,孫家棟走進辦公大樓,走廊里,幾位年輕人正在熱烈議論,孫家棟停下步子,悄悄站在一旁。
“聽說美國關閉了那片海域的GPS,導致銀河號無法定位,找不到航線,在公海上漂泊了一二十天。”
“從理論上說,只要設置好程序,讓某幾顆衛(wèi)星在特定的時間內(nèi)關閉服務,就可以對特定區(qū)域進行限制。但為了一艘銀河號去關閉整個區(qū)域服務,是不是有些小題大做了?”
“美國永遠奉行霸權主義,它想干,什么事情干不出來?銀河號上根本沒裝載什么違禁化學品,它卻栽贓于我們。”
這時候,有人發(fā)現(xiàn)了身后的孫家棟,馬上說:“孫部長來了,聽聽孫部長的意見。”
孫家棟瞇縫著眼,微微笑著:“大家不是都說了嗎?”
“部長,你認為船上是不是有終端機?美國當時是不是關了那片海域的GPS?”
孫家棟說:“銀河號上有沒有安裝終端機,美國是不是關閉了GPS,還不能確認。重要的是我們自己沒有GPS。作為一個主權國家,沒有自己的衛(wèi)星導航定位系統(tǒng),將永遠受制于人。也許這次人家不關閉,但誰敢保證下次不關閉?”
孫家棟已經(jīng)離去了,忽然,又收住腳步,回過身來,目光堅定地說:“關鍵的是我們必須要有自己的衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)!”
每每國有安危之時,孫家棟便會挺身而出。
進了辦公室,孫家棟撥通了主管領導的電話,陳述了自己的意見,并說:“此事不解決,我們將永遠受制于他人!”
主管領導立馬表示支持:“咱們想到一塊兒去了。”
“和平時期,我們當然可以用別人的。”孫家棟說,“可一旦出現(xiàn)不可控局勢,別人將信號給你掐斷了,我們所有相關的軍民設施將全部失靈,后果不堪設想。”
“對!歷史已經(jīng)多次證明,凡是事關國家核心利益的東西,沒人會白送給你,必須靠自己去創(chuàng)造。中國人決不會因為困難而止步不前!”
孫家棟說:“事不宜遲,刻不容緩!”
主管領導朗聲應道:“好,我們?nèi)χС郑 ?/p>
衛(wèi)星導航定位系統(tǒng)工程在申請立項時,還有個插曲:
北斗一號申請立項的時候,國家“八五”計劃正式在航天科技系統(tǒng)規(guī)劃了東方紅三號、風云二號、資源一號等應用衛(wèi)星,即涉及國家安全的三型四星(其中包括兩顆導航衛(wèi)星)。三型四星工程總經(jīng)費到位了,可主管部門一算,這筆經(jīng)費只夠兩種型號衛(wèi)星的研制和發(fā)射。
測繪專家卜慶君聽說北斗一號可能會因為經(jīng)費不足轉為預研的傳聞時,心急如焚,向主管部門領導慷慨陳詞:“北斗一號不能再搞預研了,五院已經(jīng)做了快十年的工作,再搞預研等于把這個項目搞黃了。我們國家的衛(wèi)星導航系統(tǒng),又不知道要拖到哪年哪月?”
孫家棟四處游說,力爭上北斗。航天工程建設一直有“備份星”的慣例,一顆首星,再準備一顆相同型號的“備份星”。萬一首星失利,“備份星”再派上場。經(jīng)過多方協(xié)商,主管部門打破慣例,決定取消其他兩星的“備份星”,將節(jié)省下來的經(jīng)費用于導航衛(wèi)星。最終,北斗一號得以幸存。李祖洪說:“此事如果不是孫老堅持,有關部門大力支持,一拖,一個周期過去,一耽誤就是幾年甚至十幾年。”
萬般期待,熱切呼喚,終于傳來佳音。
1994年1月10日,國務院、中央軍委批準雙星快速定位系統(tǒng)工程立項。此工程稱為“北斗一號雙星導航定位系統(tǒng)工程”。
從雙星定位理論的提出到工程立項建設,蹚出了一條符合中國國情的研制之路。
北斗星,自古以來就是中華兒女指明方向的坐標。而今,中國航天人將用自己的智慧和心血,為太空建造一顆“新北斗”。
中國北斗工程——正式啟動了!
8月3日,孫家棟被任命為北斗一號工程總設計師。
北斗一號工程各大系統(tǒng)分兩條指揮線人員:
卜慶君為工程應用系統(tǒng)總指揮,單克民、吳瑞楦為副總指揮;童鎧為工程應用系統(tǒng)總設計師,譚述森、李貴琦、謝有才為副總設計師。李祖洪任衛(wèi)星系統(tǒng)總指揮(后又任北斗工程副總設計師);范本堯任衛(wèi)星系統(tǒng)總設計師,崔駿業(yè)任副總設計師。
多年后,孫家棟還清楚記得那天晚餐時,他跟夫人魏素萍要酒。”
女兒魏紅不解地問:“爸爸,今天又不是什么節(jié)日,喝酒干什么?”
孫家棟微笑著說:“慶祝一下!”
兒子孫中亮也好奇地問:“什么喜事?”
孫家棟解開了“包袱”:“咱們國家準備上北斗工程了。”
“北斗工程?這是什么工程?很重要嗎?”孫中亮又問。
“太重要了。”孫家棟說,“它關系到一個國家的戰(zhàn)略安全,同時又具有前途無量的民用價值。”
女兒聞言舉起了酒杯,說:“爸爸又要帶兵去攀登高峰了,祝賀祝賀!”
是夜,蔚藍色的蒼穹明凈如水,廣闊無垠。一鉤彎月銀光淡柔,幾多星星若隱若現(xiàn)。
酒后微醺的孫家棟站在書房外的陽臺上,久久地仰望著星空——他的眼睛瞇縫成了一條線。我們習慣于用濃眉大眼來描摹英雄,按這個標準,這位航天科學家似乎有點遜色,但他不大的眼里又分明閃爍著最亮的光。瞇縫眼是孫家棟家族的基因遺傳,或者說是他們家族的一個徽記——他的祖輩、父輩和晚輩,都是瞇縫眼。不過,當年錢學森最先發(fā)現(xiàn),這位年輕人的雙眼雖然平時有些瞇縫,但關鍵時刻睜大了,便頓時閃閃發(fā)亮,敏銳犀利。
不知從什么時候開始,孫家棟有了仰望星空的習慣。夜半,夫人醒來,發(fā)現(xiàn)身旁的老伴兒不見了,就連忙起來,見他又在陽臺上仰望星空呢。此時,北斗七星正像一把銀勺似的懸掛在正北的太空上,閃閃爍爍。夫人摸透了老伴兒的脾氣,這時候絕對不能打擾他,勸他休息。你一勸,平日里好脾氣的他,立即會跟你急。夫人只能躡手躡腳地給他搬張椅子,又取來件衣裳輕輕披在他的身上,不敢打亂他的思緒。他就這樣一直望啊、想啊,直到天際泛白,星星和月亮悄悄隱去。夫人這時才敢在一旁打趣道:“看見北斗、嫦娥了?看到牛郎、織女了?這回滿意了吧?該吃早點了!”
孫家棟坦言,自己最初的天文知識,除了太陽和月亮,最早認識的便是北斗七星。至今他依然記得一則民間諺語:“斗柄指東,天下皆春;斗柄指北,天下皆夏;斗柄指西,天下皆秋;斗柄指南,天下皆冬。”
民間諺語,是勞動人民在長期實踐中獲得的智慧結晶。通過北斗七星斗柄的變化,感知四季更迭,少年孫家棟曾為之折服。當然,彼時的孫家棟做夢都沒有想到,自己后來會成為中國北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)工程的總設計師。
北斗星,過不了多久,中國人會為你創(chuàng)造一個伙伴,它與你同名,在太空與你相伴……
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全文請見《當代》2023年1期
黃傳會:浙江蒼南人。中國報告文學學會原常務副會長,原海軍政治部創(chuàng)作室主任。著有長篇報告文學《希望工程紀實》《中國山村教師》《中國新生代農(nóng)民工》《國家的兒子》《中國海軍三部曲》《中國海軍:1949—1955》《大國行動——中國海軍也門撤僑》等,中短篇報告文學集《站在遼寧艦的甲板上》。曾獲中宣部“五個一工程”獎、魯迅文學獎、徐遲報告文學獎等。多部作品在國外翻譯出版。