編者按

1964年7月19日，中國第一枚生物試驗(yàn)火箭“T-7A(S1)”發(fā)射成功，實(shí)現(xiàn)了中國宇宙生物學(xué)史零的突破，為我國宇宙生物學(xué)研究和生命保障工程設(shè)計(jì)開了先河。這次發(fā)射開啟了中國的生物探空時(shí)代，邁出我國現(xiàn)代生命空間科學(xué)探測的第一步。

1957年，蘇聯(lián)的人造衛(wèi)星帶小狗上天，轟動世界。在國外相繼發(fā)射人造地球衛(wèi)星后，錢學(xué)森、趙九章等科學(xué)家建議中國也要開展人造地球衛(wèi)星的研制工作。

發(fā)射衛(wèi)星談何容易！這是一項(xiàng)龐大而復(fù)雜的工程，除衛(wèi)星本體外，還需要具備運(yùn)載火箭、地面跟蹤測控網(wǎng)、信息處理和發(fā)射場幾大系統(tǒng)的能力。人力、物力的保障之外，更需要與國家的科技水平、經(jīng)濟(jì)實(shí)力和工業(yè)基礎(chǔ)相匹配。

一群從沒干過航天的“初生牛犢”，從零開始探空火箭研究

1958年8月，中國科學(xué)院開始籌備“上天”工程，在中國科學(xué)院力學(xué)研究所籌建第1001設(shè)計(jì)院，郭永懷擔(dān)任1001設(shè)計(jì)院院長，楊南生擔(dān)任1001設(shè)計(jì)院副院長。同年11月，為了把北京的科技力量與上海的工業(yè)基礎(chǔ)結(jié)合起來，更好地開展衛(wèi)星和火箭的研制工作，經(jīng)與上海市委協(xié)商，1001設(shè)計(jì)院從北京遷到上海，組建中國科學(xué)院上海機(jī)電設(shè)計(jì)院，楊南生出任副院長，王希季任總工程師，集中力量研制探空火箭，為衛(wèi)星上天探路。

楊南生

來源 | 中國數(shù)字科技館

中國探空火箭研制是在工業(yè)基礎(chǔ)十分薄弱，缺少必要的精密制造和檢測設(shè)備，缺乏航天專業(yè)知識和實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的情況下起步的，也是在西方國家嚴(yán)密封鎖、沒有他人幫助和提供資料的條件下進(jìn)行的。

當(dāng)時(shí)，除了50多名1001設(shè)計(jì)院的人員，上海市委迅速從本市有關(guān)大學(xué)中專院校、科研設(shè)計(jì)院所、工業(yè)部門和機(jī)關(guān)抽調(diào)大批提前畢業(yè)的大中專學(xué)生、科技人員和干部充實(shí)力量。這其中有大批從未搞過火箭，他們憑借一腔開創(chuàng)祖國航天事業(yè)的激情，開始了火箭技術(shù)研究。

根據(jù)當(dāng)時(shí)技術(shù)水平和研制條件，楊南生等院領(lǐng)導(dǎo)經(jīng)研究提出了“從零開始，由小到大，以技術(shù)難度比較小的無控制探空火箭為突破口，從技術(shù)練兵做起，循序漸進(jìn)地創(chuàng)造條件，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)候再開始運(yùn)載火箭研制”的建議，得到了上級批準(zhǔn)。

楊南生與王希季同歲，同為西南聯(lián)大機(jī)械系的校友。兩位工科研究生畢業(yè)的才子，雖然欠缺火箭方面的知識，但兩人邊學(xué)邊干，不但自己要學(xué)習(xí)，要運(yùn)用，要精通，還得讓年輕的技術(shù)人員會學(xué)習(xí)，會應(yīng)用，會實(shí)踐。常常是頭一天晚上通過啃書本剛剛掌握，第二天白天就得給大家上課傳授，他們戲稱自己這是“現(xiàn)買現(xiàn)賣”。王希季回憶：“楊先生平易近人，他的授課深入淺出，理論聯(lián)系實(shí)際，概念清晰，重推理，深受研究人員的歡迎”。

嚴(yán)格按照科學(xué)規(guī)律辦事，成功發(fā)射我國

第一枚探空模型火箭

在十分艱苦的條件下，楊南生、王希季等遵循錢學(xué)森系統(tǒng)論的觀點(diǎn)和系統(tǒng)工程的方法，從頂層正確定位各層次的各分系統(tǒng)、子系統(tǒng)，帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造了七個(gè)月內(nèi)就發(fā)射成功探空七號模型火箭T-7M的主火箭的奇跡。

研發(fā)火箭發(fā)動機(jī)，試車臺必不可少，而試車臺必須有防爆、防毒和防火措施。在時(shí)間和財(cái)力都不允許新建的情況下，楊南生跑遍上海郊區(qū)，在江灣機(jī)場內(nèi)找到了一座國民黨軍隊(duì)廢棄的舊碉堡。寒冬臘月，他和科技人員當(dāng)起了“泥瓦匠”，利用舊碉堡的夾道，用3個(gè)月時(shí)間改建成了一個(gè)防爆、防毒和防火的發(fā)動機(jī)試車臺。

盡管研制條件很艱苦，設(shè)計(jì)和加工手段也非常落后，但研究人員嚴(yán)格按照科學(xué)規(guī)律辦事，根據(jù)當(dāng)時(shí)的實(shí)際可能，各種試驗(yàn)都非常嚴(yán)謹(jǐn)。碉堡隔出一塊地方，作為熱試車時(shí)的測試室，而儀器和測試人員都在碉堡內(nèi)。在這個(gè)廢碉堡里，大家白天干活，晚上進(jìn)行數(shù)據(jù)分析。工作人員和參觀人員可以在測試室或碉堡外觀察試車，這臺試車被同志們戲稱為“碉堡試車臺”。

楊南生一邊搞研制，一邊謀劃發(fā)射場地問題。經(jīng)過實(shí)地勘察，選定上海南匯縣老港鎮(zhèn)建設(shè)火箭發(fā)射場。

1960年1月25日，第一次發(fā)射失敗，楊南生、王希季指導(dǎo)大家找出故障原因，對火箭進(jìn)行改進(jìn)，擇機(jī)再次發(fā)射。1960年2月19日16時(shí)47分，重新矗立在這個(gè)簡易發(fā)射場的T-7M主火箭成功發(fā)射！它是我國第一個(gè)自行設(shè)計(jì)研制并發(fā)射成功的液體火箭，是我國探空火箭技術(shù)取得的第一個(gè)具有工程實(shí)踐意義的成果，標(biāo)志著我國奔向太空的征程起步了！

T-7M火箭發(fā)射前，技術(shù)人員用自行車打氣筒為火箭加注推進(jìn)劑

來源｜《楊南生傳》

“這發(fā)火箭看起來簡陋，但卻是結(jié)合國情的科學(xué)之作?！蓖跸＜菊f。用于控制頭體分離的爆炸螺栓和開傘螺栓的延時(shí)機(jī)構(gòu)開始是利用市場上買來的小鬧鐘改裝的；頭體分離的爆炸螺栓是這樣制成的：取出手電筒小燈泡內(nèi)的鎢絲裹上硝化棉作成點(diǎn)火裝置，再利用黑火藥作為主裝藥，制造出第一批爆炸螺栓……這些都是經(jīng)過多次模擬和環(huán)境試驗(yàn)的可靠產(chǎn)品。T—7M火箭雖小，卻是一個(gè)完整的系統(tǒng)，是當(dāng)時(shí)對系統(tǒng)工程的一次有益嘗試。

楊南生（右三）和艾?。ㄗ蠖┡阃?/p>

張勁夫（右二）、錢學(xué)森（左三）等領(lǐng)導(dǎo)在現(xiàn)場查看T-7M試驗(yàn)探空火箭發(fā)射前準(zhǔn)備工作的場景

來源｜《楊南生傳》

1960年5月28日晚，毛澤東主席在上海新技術(shù)展覽會尖端技術(shù)展覽室興致勃勃地觀看了T-7M火箭。當(dāng)聽到上海機(jī)電設(shè)計(jì)院技術(shù)人員匯報(bào)說，T-7M是在沒有蘇聯(lián)專家、沒有現(xiàn)成資料的情況下，一群平均年齡在25歲以下的大學(xué)和中專學(xué)生研制出來的，毛主席十分高興。得知帶助推器的T-7M飛行最大高度是8公里時(shí)，毛主席說：“8公里那也了不起呀！應(yīng)該是8公里、20公里、200公里地搞上去?！?/p>

1960年9月13日，T-7氣象火箭主火箭發(fā)射成功。探空七號甲氣象火箭（T-7A）是探空七號的改進(jìn)型，當(dāng)用它來做生物飛行試驗(yàn)時(shí)，彈道頂點(diǎn)高度可達(dá)70公里！

生物火箭成功發(fā)射并回收，邁出空間生命科學(xué)研究第一步

上海南匯縣老港鎮(zhèn)簡易發(fā)射場規(guī)模太小，發(fā)射較大型探空火箭，由于火箭箭體和箭頭的落點(diǎn)范圍較大，不利于居民的安全與火箭箭體殘骸及箭頭的回收。1960年2月，中國科學(xué)院選定了安徽省廣德縣誓節(jié)渡一塊2300多畝地的山坳，建立探空火箭發(fā)射場，發(fā)射架52米高。由于試驗(yàn)場1960年3月開始建設(shè)，代號定為603基地，從此603基地成為中國探空火箭的發(fā)祥地之一，是中國航天事業(yè)的搖籃。

T-7探空火箭在603基地發(fā)射成功

來源｜新華社

1961年4月12日，蘇聯(lián)第一位航天員加加林乘坐東方一號飛船首次飛天成功，開創(chuàng)了人類探索太空的新紀(jì)元。上海機(jī)電設(shè)計(jì)院根據(jù)國家計(jì)劃，開展利用探空火箭進(jìn)行生物試驗(yàn)工作，得到了中國科學(xué)院領(lǐng)導(dǎo)和時(shí)任中國科學(xué)院力學(xué)所所長錢學(xué)森的大力支持。

在我國探空任務(wù)中，有關(guān)宇宙生物學(xué)部分的工作由中國科學(xué)院生物物理研究所承擔(dān)。宇宙生物學(xué)研究室研究人員圍繞提供火箭飛行生物學(xué)參數(shù)、生理儀器、動物選拔訓(xùn)練、生物樣品準(zhǔn)備、地面對照數(shù)據(jù)等任務(wù)，全力為生物火箭試驗(yàn)作準(zhǔn)備。

為滿足生物火箭的設(shè)計(jì)要求，王希季帶領(lǐng)研究人員對T-7A火箭的箭頭進(jìn)行了必要的改進(jìn)，包括了密封生物艙、供氣系統(tǒng)、攝影系統(tǒng)、心電遙測系統(tǒng)和回收系統(tǒng)。

1964年7月19日，生物艙內(nèi)搭載了2只固定大白鼠、2只活動大白鼠、4只小白鼠和12支生物樣品試管的我國第一枚生物火箭T-7A(S1)在603試驗(yàn)場成功發(fā)射。扶搖直上到70千米高空后，密封艙與箭體分離，向地球返回，最后階段降落傘打開，密封艙安全著陸。開艙檢視，大、小白鼠全部安然無恙。自此，揭開了我國高空生物試驗(yàn)的序幕。

這次試驗(yàn)使我國科學(xué)家首次獲得高空生物火箭試驗(yàn)的科學(xué)數(shù)據(jù)，不但證明了早期技術(shù)保障系統(tǒng)的設(shè)計(jì)合理性與工作可靠性，而且為我國宇宙生物學(xué)發(fā)展提供了最早的試驗(yàn)數(shù)據(jù)與經(jīng)驗(yàn)。

1965年6月1日和5日，我國又各發(fā)射一枚T-7A(S1)火箭。1966年7月15日和28日，各發(fā)射一枚專門為小狗上天而設(shè)計(jì)的T-7A(S2)火箭。五枚生物探空火箭的發(fā)射和全部回收成功，邁出了我國空間生命科學(xué)研究的第一步。

小狗飛天前在地面進(jìn)行模擬試驗(yàn)

來源｜中國航天報(bào)微信公眾號

特別鳴謝李頤黎老師、戚南強(qiáng)老師、伏萍老師修正

參考資料：

[1]楊南生傳[M]. 北京:中國宇航出版社,2017.

[2]中國航天院士傳記叢書:王希季院士傳記[M]. 北京:中國宇航出版社,2014.

[3]小狗飛天記 : 中國生物火箭試驗(yàn)紀(jì)實(shí)[M]. 北京:科學(xué)出版社, 2008.

[4]解密603:中國探空火箭發(fā)祥地[J].新民周刊,2012,(23):58-60.

[5]錢學(xué)森與探空火箭[J].太空探索,2016,(06):42-45.

中國科學(xué)家博物館出品