第一章
一、航天規劃
●1966年3月底至4月初,國防科委在北京的京西賓館,主持召開一次製訂宇宙飛船規劃的會議。
●中國著名科學家錢學森說:“先把載人航天的鑼鼓敲起來。”
●1975年11月29日中午,貴州凱裏地區的幾個礦工看到從天而降的一個大火球,這就是中國的第一個返回衛星。
● 航天規劃
共和國故事·神舟初試召開飛船規劃會議
1966年3月底至4月初,國防科委在首都北京的京西賓館召開第一次製訂宇宙飛船規劃的會議。
當時,國防科委請來了3位中國最知名的生理和生物方麵的專家,他們分別是貝時璋、沈其震和蔡翹。
貝時璋是中國科學院生物物理研究所所長,他是開創中國生物物理學的著名科學家之一;沈其震是中國醫學科學院院長,著名的生理學家;蔡翹則是中國人民解放軍軍事醫學科學院副院長,著名的生理學家。
這3位學界泰鬥懷著對黨對祖國地熱愛,對科學事業的不懈追求,在蘇聯發射人造衛星不久,在極端困難的條件下,沒有任何怨言地共同接受了國防科委委托的組織宇宙醫學科研的任務。
國防科委副主任羅舜初當時對與會的3位專家說:“你們不是對哪個單位負責,而是直接對國防科委負責。”
宇宙飛船的規劃會議一開始就遇到很大的爭論,3位專家的意見也不一致,有人認為生物學應該包括在宇宙醫學裏,有人則完全反對。
一些人認為,人類不能赤手空拳進入太空,需要解決從地球到遙遠空間的最起碼的生命保障係統,在地球上不成問題的呼吸排泄行走睡眠都成了航天中最難解決的問題,還有缺氧、失重、低氣壓、真空、極端溫度……
這一切都決定了航天必須要有特製的飲食、服裝等等。沒有這一套航天設備,載人航天飛行是根本不可能的,更不用說在別的星球上長期生活了。
在載人航天之前,要進行大量的動物試驗,在組織髒器、生化指標以及分子水平上進行深入研究,闡明其發生原因,進而采取防護措施。
還有些實驗根本無法在人體內進行,如輻射效應、防護藥物療效研究等,必須通過動物試驗才能向人體研究過渡。為了保證宇航員的工作效能和健康,必須研製生物衛星。
生物衛星是發展載人航天的需要,要保證宇航員較長時間的工作,必須進一步探索解決航天醫學中許多重大問題,比較突出的是空間運動病、骨骼脫鈣、肌肉萎縮和腦功能降低等。
此外,還有心血管功能、血細胞、體液及電解質代謝、免疫功能及生殖遺傳等。
新中國航天醫學工程研究所開展中藥對輻射作用的治療,失重條件下的骨質喪失,免疫功能改變,防治空間運動病等都取得了較理想的成果。
總體上說,我國在航天醫學方麵落後於美、俄兩國,但在某些領域內已取得具有中國特色的科研成果。因此,當時迫切需要在生物衛星上進一步研究驗證。
但另一派認為不必發射生物衛星,他們也提出了一大套充足的理由。與會者經過20多天的討論,專家們達成共識:
我國無意參加美蘇的太空戰,但載人航天技術具有廣闊的發展和應用前景。我國在衛星研製的同時,也應逐步開展宇宙飛船的研究工作。
至於生物衛星,根據以後技術發展情況決定,不排除發射一至兩個生物衛星。
最後,在3位專家主持下,中國最初的宇宙飛船計劃製定出來。
規劃製定得很細,有20多頁。最後定稿由軍事醫學科學院負責。3位專家都在上邊鄭重地簽了名字。
由於各種原因,這份詳細的載人航天科學規劃當時沒能執行下來,但中國的航天科技並沒有停止下來,並在各方麵繼續為中國的航天事業做著準備,人們都期待著中國的宇宙飛船一飛衝天。
1966年5月10日至25日,中國科學院在國防科委、國防工辦支持下,組織召開衛星係列規劃論證會議。
這是中國規模最大的一次關於衛星的會議。此次會議開了兩個月之久,全國以及全軍所有的與衛星有關的單位都派來了人員參加這次重要會議,大約有120人。
20世紀60年代,就在中國第一顆人造衛星研製期間,美蘇載人航天競爭也處於白熱化狀態。1961年4月、1962年2月,蘇聯和美國先後發射成功載人飛船。
由於蘇聯載人飛船領先,美國人大為光火,決心一舉超越蘇聯,扭轉美國在航天競爭中的不利局麵。1961年5月,美國總統肯尼迪決定實施耗資達200多億美元的“阿波羅”計劃,實現載人登月飛行並對月球進行實地考察。
當時的美國航空航天局局長韋伯和國防部長麥克納馬拉提出,載人登月是美利堅的目標。他們說:“這將引起全世界的震動,對於提高國家威望和鼓舞國民信心具有突出的作用。”
美國製訂“阿波羅”計劃的消息傳到中國,讓中國許多航天專家十分震驚,他們為中國航天事業的落後徹夜難眠,決心奮起直追。成功試驗動物上天
1966年7月15日和28日,中國先後兩次成功發射並回收了載有小狗的生物探空火箭T-7A(S2)。兩隻小狗,小豹和珊珊,作為探路先鋒,分別乘坐火箭飛上了70公裏的高空,成功完成了首批動物探空實驗。
這是我國科學家為了了解上天的條件對生物的影響,檢驗上天生命支持係統的可靠性所邁出的第一步,是我國生物探空和宇宙生物學事業發展過程中一個值得紀念的事件。
在成功發射載狗火箭後,緊接著,科學家又開始積極準備發射載猴子的試驗。
猴子的生理結構與人非常相似,如果猴子實驗能夠成功,那中國離載人飛行就更近了一步。其實發射載猴子的火箭要比載狗火箭困難得多。
人們都在熱切地期盼著,等送猴子上天之後,就可以送宇航員上天了。為了這個未來,科學家們投入最高熱情連夜加班奮戰。
科研人員每次出發去基地,都要兩三個月,因為經過長途運輸,火車汽車搬運,一些部件可能會鬆動,線路也可能移位,運到現場必須再一次測試。不過後來,由於各種原因,這個實驗還是無果而終。
科學家們不斷運送各種動物飛上藍天,為中國未來成功發射載人宇宙飛船提供了豐富經驗。
說到生物探空火箭,就不能不提到衛星和衛星返回技術專家王希季,他是我國航天工業部總工程師,在我國研製的18種探空火箭中,由他擔任型號負責人的有12種,包括將小狗小豹和珊珊送上天空的生物火箭和可回收的探空火箭。
同樣也不能不提到中國科學院生物物理研究所。這個研究所在當時的世界上算數得著的少數幾個同類研究所之一,裏麵有專門的宇宙生物研究室。這是國家重點科研項目,主要開展放射生物學、分子生物學、宇宙生物學等學科的研究和科學儀器的開發。
生物探空火箭初期的實驗重點是加速度,後來隨著軌道的升高和飛行時間的延長,才對真空失重效應作了較多的實驗。
一般說,在距地球153公裏的高度,動物肺泡的氣體壓強同外界大氣壓強相等,如果突然置於該高度,可能引起爆發性缺氧,最先受傷害的是動物大腦,接著是心髒眼睛等部位。
在距地球193公裏的高度,暴露在外的動物體液便轉化為氣體而形成氣泡。如果受損傷的時間過長,受損傷部位的功能將難以恢複。無論動物或人,暴露在宇宙真空環境中都是不可能生存的。所以載人航天最為緊要的是生命保障係統的完善。
當時,美國和蘇聯的探空火箭都曾多次失敗,早在1946年,美國就發射過生物火箭,對植物種子、細菌細胞和蒼蠅等生物進行真空效應試驗。1948年,美國曾將一隻麻醉過的猴子發射到62公裏的高空,由於降落傘係統失靈而失敗。後來發射過很多次未麻醉的小鼠和麻醉過的猴子,由於降落傘係統不過關,僅最後兩次成功返回。
蘇聯從1949年到1959年,共發射上天過44隻狗和一隻兔子,實驗結果和回收成功率都高於美國。60年代我國也開始進行太空生物試驗。
在1965年中國第一顆生物火箭發射以前,科學家主要對生物進行了高空物理的地麵模擬。眾所周知,20世紀60年代初,我國的條件特別差,吃都吃不飽。大家靠為國家做貢獻的心情,克服困難,一次一次地做試驗。
科學家們常年在荒郊野外,電也沒有,平時都點煤油燈。到處是山,得了病可就不好辦了,科研人員天天鍛煉身體,跑步做操,一點不敢疏忽。
這時我國的宇宙生物試驗剛剛起步,沒有專家,沒有設備,沒有經驗,確確實實是一無所有。科技人員發揮集體的力量,在一張白紙上開始描繪最新最美的圖畫。
做小狗失重試驗,科研人員自己動手,用木棍、鐵條做受試架,以後的震動台、耗氧量、高溫試驗旋轉台、噪音以及生化試驗,每開展一項新的試驗都要自己動手自己想辦法。
就是在這樣的困難中,宇宙生物物理研究所的一群年輕人憑著對祖國對科研事業的熱愛,克服了許多難以想象的困難,因陋就簡,逐步開展了一係列的宇宙動物試驗,多少年的辛苦,多少年的默默無聞,直到把小動物送上了天,展開宇宙生命研究。
當時中國的科學家為了實驗生物探空火箭,專門對小動物們進行了選拔。航天動物的選拔雖不像宇航員那麼難,但也很不容易。
首先要從小狗的生理和心理上進行選拔。平時小狗都是到處亂跑,自由自在,一旦把它們關在狹小的環境中,很難適應,常常會煩躁不安,甚至狂吠尖叫,亂抓亂撞等。這樣的小狗當然不能作為航天乘客。
由於密閉艙的限製,要求小狗的體重在6公斤左右,太重太輕都不行。30多條試驗狗,選了又選,才最終選出幾隻優秀小狗作為候選。
但這並不是說所有入選的小狗都能上天,經過一係列的實驗和地麵模擬訓練,還要再淘汰。上天的小狗首先要習慣實驗室和特製小艙的環境。在特製小艙裏,小狗被半固定在一個架子上,可以上下左右翻轉,有一定的自由度。
經過訓練,小狗在小艙中的持續時間越來越長。此外,小狗還要適應特製的服裝,攜帶衛生設備和記錄生理功能的傳感器。
當時,對小狗的訓練是極其嚴格的,宇航員所經過的訓練,小狗都要經過,像噪聲、振動以至於進食等。