露水閃,來日晴。
大暑凉,秋後熱。
霧起即收,旭日可求。
夏至響雷,割稻披蓑。
日暈三更雨,月暈午時風。
暮霞行千裡,朝霞不出門。
千百年來,我們的祖先一邊勞作一邊仰望星空,對自然的探索孜孜不倦,一代又一代,積累經驗,播為詩歌,使婦孺皆可傳誦。這些美麗而模糊的氣象諺語給人們帶去指引,使衣食住行與物候相應。
而今天,無論是暴雪閃電亦或雷雨大風,依託強大的氣象衛星系統,我們對天氣的掌握能力在古人眼中已比肩神明,五千年的古老習俗因科技之力而進化流變。
在地球近地軌道上,7顆中國風雲衛星穩定運行,靜觀世間風雲。它們的一舉一動,無不牽動著中國風雲系列衛星開拓者孟執中院士的心。
風起:中國人也要搞自己的衛星
四十三年前的 1977 年 11 月,中國衛星界聞名的「7711 會議」在滬召開,從此掀開了中國氣象界的「風雲」紀元。彼時,孟執中沒有想到,自己會成為風雲一號和風雲三號氣象衛星的總設計師,並伴隨風雲衛星一路走過四十年。
(中國工程院院士 孟執中)
「要趕快改變落後面貌,搞我們自己的氣象衛星。」周恩來總理的一番話,揭開了中國氣象衛星發展的序幕。這一年是 1969 年,距離世界上第一顆氣象衛星成功發射已過去 9 年。
701車間正式組建技術隊伍,孟執中和十幾位科研人員一起,對我國第一顆極軌氣象衛星展開預先研究。「沒有實驗室,也沒有一臺儀器。我們的駐地,當時有農民住在裡面養豬養雞,所以有人開玩笑說我們住在『養豬新村』。」沒有相關領域技術人員,就從基礎知識開始培訓新人;沒有試驗設備,就一件一件去「化緣」;沒有衛星研製經驗,就走一步試一步……為了第一時間解決問題,孟執中把床鋪搬到實驗室門外。
與之同步,中科院技術物理所等單位開始進行衛星有效載荷、可見光紅外雲圖探測器等關鍵技術和儀器的技術攻關。經過 2 年多的努力, 初步形成了衛星總體方案。
1977 年是中國氣象衛星界不可忘卻的一年。這一年,著名的「7711 會議」 召開,中國氣象正式進入「風雲時代」。這場由國防科工委牽頭召開的會議,名為「氣象衛星總體大方案論證會」,會議統一了對氣象衛星研製工作的認識和指導思想,並確定了我國第一顆太陽同步軌道氣象衛星命名為「風雲一號」。
時隔多年,孟執中院士依然記得在那場大會上,中國氣象局副局長鄒競蒙那份激情洋溢的氣象衛星需求報告。依託報告的設想,會上明確了風雲一號氣象衛星工程的五大系統總體單位,從火箭、衛星、發射場、測控到應用,一幅完整而清晰的氣象衛星藍圖被勾勒出來。長徵四號運載火箭與風雲衛星的不解之緣,亦早早奠定。風雲氣象衛星的研發之路在孟執中腦海中鋪展推演,令人熱血沸騰,同樣令人印象深刻的是周恩來總理對氣象衛星一以貫之的熱情。
1973 年 6 月和8 月,周恩來兩次在人民大會堂聽取氣象衛星研製情況匯報。孟執中兩次均參與其中,他回憶道,「總理面色非常憔悴,他一面堅持聽匯報,一面服藥……後來才知道,總理當時已患癌症,病魔纏身。」
拓荒:困厄與希望
自「7711」會議之後,第一代氣象衛星奮鬥者開始了漫長的工程建設。十餘年裡,氣象衛星及地面應用系統研製工作從無到有,在探索中前進著。1987年,我國大興安嶺發生特大火災,來自國外的氣象衛星遙感技術支持在撲救工作中大顯神威,為救災指揮提供了有力支撐。隨後,李鵬總理指出:「盡一切力量促使極軌和靜止氣象衛星早日發射」。
朝夕十八載,只等東風來
1986年8月18日,國務院、中央軍委聯合下發 (1986)100 號文,明確風雲一號氣象衛星用長徵四號A型運載火箭發射,長徵四號甲運載火箭總設計師孫敬良回憶當時的情景:「經過十個月的緊張準備,合練箭通過了航天部組織的出廠質量評審,整裝待發。9天以後,合練箭踏上了奔赴太原衛星發射中心的徵途。」把中國氣象衛星送上天的計劃,加足馬力上路了。
1988 年9月4 日,我國第一顆風雲系列氣象衛星——風雲一號A星在太原衛星發射中心蓄勢待發,年逾古稀的風雲一號氣象衛星工程總設計師任新民和孟執中一起,穿梭於箭、星和基地之間,解決著各種技術難題。三天之後,風雲一號A星將在長徵四號甲火箭的託舉下一飛沖天,這也是該型火箭的首次發射。
(孟執中1988年在太原發射「風雲一號」A星)
發射倒數五小時的緊急「手術」
9月7日凌晨4時30分,長徵四號甲運載火箭成功地將風雲一號衛星送入了900千米的太空。當從遙遠的地面觀測站傳來「跟蹤正常,太陽帆板打開!」的報告時,孟執中忍不住熱淚盈眶。這次發射的緊張驚險,對於孟執中領銜的團隊而言,一生都難以忘懷。在衛星發射五小時倒計時後,一場驚心動魄的事故搶修把整個團隊逼入絕境。
「發射前五小時倒計時,發射控制中心的控制臺上突然失去了所有的遙測信號,不得不決定停止發射。我們馬上組織參試人員在塔架上就地檢查,打開衛星的迴轉平臺,卸下衛星整流罩,排查故障原因。在幾十米的高空,僅有20多平方米的高空平臺,四周無遮無攔,而衛星下面是已經加注完畢、裝滿了推進劑的運載火箭箭體,稍不留意就會造成災難性事故。所有各系統的工作人員、後方的中央首長都在等待著我們的排故結果。」重重壓力之下,孟執中內心非常焦慮和愧疚,他事後回憶說:「那一刻真想從發射塔上跳下去。」
衛星發射成功後,新疆烏魯木齊衛星地面接收站第一時間收到了氣象衛星資料。這幅「黑蒙蒙」的可見光雲圖正是太陽剛剛從地平線升起的景象。當時適逢世界氣象組織WMO在北京召開第二區第九屆會議,中國國家氣象局局長鄒競蒙在會上展示了風雲一號A星第一張可見光雲圖。
(風雲一號A星首幅可見光雲圖)
當天下午,FY-1A傳來了更多清晰的遙感監測影像,從此我國有了自己的氣象衛星,太空中有了風雲家族的一席之地,打開了我國氣象觀測的新維度。FY-1A的成功發射,開啟氣象觀測的「上帝視角」,從此,深邃海洋,斑斕大地,盡收眼底。
為了這一天,孟執中和中國氣象衛星科技工作者們不懈努力了十八年。
夭折之痛
衛星上天,舉國歡騰。然而,意外接踵而來。
在國家衛星氣象中心的工作室裡,風雲一號A星在發射39天之後工作人員發現衛星姿態發生了變化,雲圖慢慢偏斜,最後只留下地球的一條弧線,衛星失控了。之後,我國第一顆氣象衛星慢慢消失在太空。風雲一號A星在升空僅僅39天之後,便結束了短暫的生命。這一事件在孟執中心裡成為難以抹去的「39天之痛」。
緊隨其後的風雲一號B星同樣留下了遺憾。1990 年9月3日, 風雲一號B星由長徵四號運載火箭成功發射,及時為第十一屆亞運會提供氣象預報。但此後不久,衛星開始出現異常,在這年的年三十晚上,危險到達了頂峰——衛星雲圖發生扭曲,並不停地滾動,控制系統出了問題。
(孟執中1990年在太原發射「風雲一號」B星)
隨後的75天裡,一場世界航天史上罕見的衛星地面營救行動開始了。工作人員不間斷地輪流值勤,一次次地挽救衛星,使之恢復正常工作狀態,即便如此,它的壽命已經大打折扣,未能達到預期使用年限。
有感於這次曠日持久的營救任務,研製人員將風雲一號衛星研製過程中出現的問題和解決之策彙編成冊。在後來漫長的航天攻關年月裡,這四冊凝結著心酸的圖書,成為了衛星可靠性設計和排故方案的典型教材。
進擊:勇氣與真意
20世紀90年代,改革開放風雲初起,第一批萬元戶已經走進老百姓的視線,「手術刀不如殺豬刀,造飛彈不如賣茶葉蛋」的言論風行於市,而此時的風雲衛星研發狀況事故頻出,風雲一號A星、B星先後夭折,風雲二號發生爆炸導致人員傷亡,一時間,質疑聲四起,研發團隊陷入低迷,年輕技術骨幹人心浮動,出走頻繁。在這樣內外交困的局面下,孟執中接受了風雲一號C星的研製任務。
當仁不讓的C星之戰
1993年,C星研製啟動在即,而此時的孟執中已年近退休。遠在美國,事業有成的兩個兒子多次勸說父親按時退休,與妻兒孫輩共享天倫之樂。健康狀況欠佳的孟執中何嘗不想卸下肩頭的千斤重擔。但是,二十餘年的艱難探索,換來的成果並不盡如人意,如果就此放棄,A星的夭折,B星的短壽,將定格為永遠的遺憾,航天「上海隊」也將在新老交替的關鍵時刻失去久經沙場的領銜人和主心骨。孟執中心裡尤其不能接受的是,如果自己此時離開崗位,他將無顏面對總理的囑託。
1994年1月,已近花甲之年的孟執中在C星初樣研製動員會上,發表了一段講話:「……我今年60周歲了,有不少親友和同事對我講,年紀大了,也有了條件,以後的日子應該是少操心,多養神。但是,風雲一號衛星雖然發射成功了,但運行壽命沒有達到預定的要求,目前的結果我自己也不滿意,我想在退出歷史舞臺之前,應該有一個比較圓滿的結局,對國家、人民、對支持我們幹這項事業的人們有個圓滿的交代。所以不管在什麼情況下,我一定盡心盡力地與大家一起,把風雲一號衛星研製好。沒有一個結果,我是不會離開這個崗位的。」誓言鏗鏘,整個衛星研製隊伍吃下「定心丸」,士氣大振。
第一個吃螃蟹的人
在風雲一號C星的方案設計中,計劃使用當時國際上普遍使用的磁帶記錄器,可幾次試驗卻發現單機都出現問題。要不要用新出現的固態記錄存儲器替換磁帶記錄器,這個抉擇落到了孟執中的頭上。當時很多人反對,覺得風險太大,但經過幾個月的反覆試驗和考慮,孟執中決定:換!於是,風雲一號C星團隊成為中國衛星界第一個「吃螃蟹」的勇者。而現在,固態記錄存儲器早已代替磁帶記錄器普遍應用於各種儀器當中。
高強度的工作,加上年歲漸長,孟執中的身體已不像年輕時那麼強健。在風雲一號C星的研製過程中,他多次胃出血,但依然奮戰在基地實驗室的最前線,經常一待就是3個月。為了照顧他的身體,有關領導特意從美國請回孟執中的夫人,安排她在基地照顧孟執中的生活起居。在日後的回憶中,妻子李珊說起孟執中那種忘我工作的神情,依然忍不住動容:「當時為了『風雲一號』C星,老孟真是拼了!」
(1999年「風雲一號」C星發射,孟執中於技術廠房留影)
翻身仗:銘刻在紀念碑上的C星
1999 年5 月10 日,中國駐南聯盟大使館被轟炸後的第二天,風雲一號C星成功發射。在那個滿是陰霾的時局下,這顆衛星被國人稱為「爭氣星」,銘刻在北京的中華世紀壇上。
並不為局外人所知的是,這顆「爭氣星」也是風雲之戰的第一個翻身仗。自1977 年以來的20多年裡,中國氣象衛星研製之路有多麼坎坷而心酸。
隨著風雲一號C星的成功發射升空和穩定運行,我國成為世界上第三個掌握極軌氣象衛星技術並將之投入應用的國家。C星的性能達到了當時國際同類氣象衛星的先進水平,被世界氣象組織正式列入世界業務極軌氣象衛星序列,成為我國第一顆被列入世界業務衛星應用序列的衛星。
在風雲一號C星圓滿成功後,遠在國外的親人再三希望孟執中夫婦前往團聚,安度晚年,但他卻割捨不下奮鬥了一生的航天事業。他期望風雲一號衛星能「盡善盡美」,於是又出任了風雲一號D星的總設計師。2002年,風雲一號系列的第四顆衛星——D星成功發射,至今運行正常,性能優良。
(2002年,孟執中在「風雲一號」D星發射現場)
2001年7月,孟執中出任新一代極軌氣象衛星風雲三號衛星的總設計師,2007年4月,他被任命為風雲三號工程的副總設計師,繼續帶領「上海風雲天團」走在探索衛星技術的最前沿。
2018年 6月,風雲系列氣象衛星成功發射入軌的第十七顆星亮相,「風雲」望族再添新丁。從第一代衛星到第二代衛星,從發射風雲衛星的長四甲到長四乙和長四丙,從「跟跑」、「並跑」到實現「領跑」,整整四十年裡,中國航天人悉心經營,風雲家族日趨繁盛。而回顧中國氣象衛星自主創新的風雨歷程,孟執中在其間無疑寫下了濃墨重彩的一筆。
(風雲氣象衛星發射編年史)
留白:俯身為路 雲淡風輕
2008年5月27日11時33分,風雲三號首發星成功發射升空,先後榮獲國防科工局科技成果一等獎和國家科技成果二等獎,但在申報獎項時,作為工程副總師的孟執中毅然將自己的名字從前面拉到了副總設計師的後面。在申報國家科技成果獎時,孟執中為了鼓勵衛星條線的年輕後輩,將自己的名字從名單中划去。
(2003年,孟執中當選中國工程院院士)
在上海航天技術研究院,很多年輕人說,孟執中是個很可愛的老頭,為人隨和,沒有架子,喜歡幫助和指導年輕人。「只要孟總在,我們心裡就踏實」。老同事在談起孟執中時感慨,「孟院士不僅培養出了許多科技骨幹,還把老航天人無私奉獻的精神傳給年輕人。」
通過風雲一號氣象衛星的研製,孟執中帶出了一支技藝高超、品德優良的隊伍。接替孟執中擔任風雲三號衛星總設計師的董瑤海,2004年被評為上海市十大科技精英,2006年又獲上海特殊人才獎,他的心裡,時刻感激孟執中對他的培養。風雲一號氣象衛星團隊中,走出了高火山、董瑤海等七八位型號總師,這是孟執中最為自豪的事。
如今,孟執中與夫人一起安居在上海的養老社區——快樂家園,在享受退休生活的同時,他依然參與到氣象衛星的技術研發和人才培養中。比起榮譽、地位、金錢,這位耄耋之年仍精神矍鑠,在衛星領域披掛上陣的老人,內心更在意的財富是接班人。
未來屬於新一代,浩渺星空,風雲變幻,而一代代探索者傳承下來的堅韌、勇氣、奉獻精神,化為我們最重要的依仗,支撐我們踏上面對星辰大海的永恆徵途。
星沙手記:大人者,不失赤子之心
今天整理微信照片,看到了之前與孟伯伯的合影,一時回憶翻湧。時間過得好快,距離他驟然離世,已經有近半年了。音容笑貌,仿佛還在眼前。
回想起和孟伯伯聊天,就像是在讀一本太好太好的書,隨便翻一頁,都有時代深處的風雲刮出來。
耄耋之年的老人,言談間聊的都是月球探險,火星移民,光速飛行之類的事情,而且附帶理論推理和實操數據,作為年輕人,我們很受震動。所謂大人,所謂赤子之心,應該就是像孟伯伯這樣,不拘四季,任何時候都能開出花來的真正的大家。
芥川龍之介有一句話,很適合用來形容孟伯伯:「不見萬裡道,唯見萬裡天。」世間的崎嶇和坎坷,我想孟伯伯是不太繫懷的,他就牽掛他仰望過信任過的天際。
2019年,星沙與孟執中院士合影於快樂家園
(快樂家園實習生劉健亮對此文亦有貢獻)