【航天日由來(lái)】
1970年4月24日,中國(guó)第1顆人造地球衛(wèi)星東方紅一號(hào)發(fā)射成功,拉開(kāi)了中國(guó)人探索宇宙奧秘、和平利用太空、造福人類的序幕。以此為標(biāo)志設(shè)立“中國(guó)航天日”,旨在宣傳我國(guó)和平利用外層空間的一貫宗旨,大力弘揚(yáng)航天精神,科學(xué)普及航天知識(shí),激發(fā)全民族探索創(chuàng)新熱情,凝聚實(shí)現(xiàn)中國(guó)夢(mèng)航天夢(mèng)的強(qiáng)大力量。今天,我們一同回顧上海技術(shù)物理研究所與航天的淵源,體會(huì)篳路藍(lán)縷中接續(xù)奮進(jìn)的力量和報(bào)國(guó)初心。
【為發(fā)展紅外“捏緊拳頭”】
1961年底,上海電子所撤銷,紅外技術(shù)研究室連人帶任務(wù)于1962年1月調(diào)至中科院上海技術(shù)物理研究所。1963年底,在中科院半導(dǎo)體所紅外研究室主任湯定元的積極推動(dòng)下,中科院數(shù)理學(xué)部召開(kāi)會(huì)議,建議將中科院下屬單位中與紅外相關(guān)的研究力量進(jìn)行整合集中。1964年,中科院接受學(xué)部建議,決定將半導(dǎo)體所紅外研究室調(diào)到中科院上海技術(shù)物理研究所。同年,上海技物所的科研方向全面轉(zhuǎn)向紅外技術(shù)與物理,比如高壓透光材料、制冷等,全都向紅外靠攏,為發(fā)展紅外探測(cè)系統(tǒng)而“捏緊拳頭”——這為紅外探測(cè)技術(shù)走向更多實(shí)際應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。
1965年初,我空軍又擊落一架敵機(jī),并在殘骸中發(fā)現(xiàn)了一臺(tái)高空紅外相機(jī)。經(jīng)全國(guó)專家對(duì)相機(jī)殘骸進(jìn)行分析之后,發(fā)現(xiàn)其中最核心的器件是工作溫度為38K(開(kāi)氏溫標(biāo),相當(dāng)于-235℃)鍺摻汞紅外探測(cè)器。于是,當(dāng)時(shí)去參加分析的匡定波等技物所科研人員就奉命將這條只有1毫米厚、連底座只有拇指大小的探測(cè)器帶回上海技物所,進(jìn)一步測(cè)試分析。
后來(lái),上級(jí)決定將整個(gè)機(jī)載紅外相機(jī)殘骸交給上海技物所分析,并進(jìn)行恢復(fù)。通過(guò)艱苦卓絕的努力,他們終于研制成功,不僅使紅外相機(jī)搭載上飛機(jī)進(jìn)行了高空試飛,還設(shè)計(jì)了新的紅外相機(jī),采用了自制的鍺摻汞紅外探測(cè)器和38k制冷機(jī),后續(xù)又設(shè)計(jì)定型了低空紅外相機(jī)產(chǎn)品,由上海照相機(jī)三廠進(jìn)行生產(chǎn)。
【東方紅和紅外從地到天】
1964年年底,中國(guó)著名大氣科學(xué)家、地球物理學(xué)家和空間物理學(xué)家趙九章呈書(shū)周恩來(lái)總理,建議我國(guó)研制發(fā)射人造衛(wèi)星,并列入國(guó)家計(jì)劃。隨后,中國(guó)科學(xué)院開(kāi)始籌建衛(wèi)星研究院。
1965年7月,在周恩來(lái)總理主持的中央專委會(huì)議上原則批準(zhǔn)了中國(guó)科學(xué)院《關(guān)于發(fā)展中國(guó)人造衛(wèi)星工作規(guī)劃方案建議》,確定將人造衛(wèi)星研制列為國(guó)家尖端技術(shù)發(fā)展的一項(xiàng)重大任務(wù)。
1965年9月,在中國(guó)運(yùn)載火箭技術(shù)取得一定進(jìn)展的情況下,中國(guó)科學(xué)院開(kāi)始組建了由趙九章任院長(zhǎng)、代號(hào)叫“651”的衛(wèi)星設(shè)計(jì)院(公開(kāi)名稱為“科學(xué)儀器設(shè)計(jì)院”),并把中國(guó)第一顆衛(wèi)星命名為東方紅一號(hào)。從此,中國(guó)人造地球衛(wèi)星研制工作正式開(kāi)始。
從地面探測(cè)到搭載飛機(jī)上天,我國(guó)的紅外探測(cè)技術(shù)很快迎來(lái)了更高遠(yuǎn)的目標(biāo)——到太空去。
1965年底,中科院召開(kāi)會(huì)議,制訂人造衛(wèi)星發(fā)展規(guī)劃。上海技物所承擔(dān)的第一項(xiàng)任務(wù)就是衛(wèi)星姿態(tài)測(cè)量用的紅外地平儀。
紅外地平儀是以地球作為參考,測(cè)量衛(wèi)星的姿態(tài)。太空中非常冷,而被大氣包裹的地球會(huì)相對(duì)溫暖一些,那么它在空間所釋放的紅外波會(huì)和空間背景有所不同。這就要求探頭有更高的靈敏度,不然就無(wú)法檢測(cè)出地球的信號(hào)。為此,上海技物所研制了一個(gè)紅外探頭裝在東方紅一號(hào)上。
等到東方紅一號(hào)發(fā)射升空后,紅外探頭居然真的掃出了預(yù)想中的信號(hào)!這讓匡定波和同事們喜出望外。自此,這種用于三軸穩(wěn)定衛(wèi)星姿控系統(tǒng)的圓錐掃描紅外地平儀探頭技術(shù)就一直沿用了下來(lái),研發(fā)團(tuán)隊(duì)后續(xù)又研發(fā)出多種型號(hào)的地平儀探頭。
“我們研制出紅外地平儀的探頭后,合作單位希望能夠自己做。我們毫無(wú)保留地將技術(shù)傳授給了這些兄弟單位,當(dāng)時(shí)沒(méi)有知識(shí)產(chǎn)權(quán)的概念,感覺(jué)大家都是為國(guó)家做事”匡定波說(shuō)。
【紅外“大樹(shù)”愈發(fā)根深葉茂】
萬(wàn)事開(kāi)頭難,但要將事業(yè)越做越順、越做越大,則需要不斷發(fā)展和完善起一個(gè)個(gè)堅(jiān)實(shí)的技術(shù)系統(tǒng)平臺(tái)??锒úㄕf(shuō),機(jī)會(huì)的出現(xiàn)有偶然性,但抓住機(jī)會(huì)的能力卻需要長(zhǎng)期而系統(tǒng)的培養(yǎng)與積累。就拿研制一個(gè)紅外探測(cè)系統(tǒng)來(lái)說(shuō),從材料、致冷器,到元件、系統(tǒng)配套,都需要相關(guān)技術(shù)的配套協(xié)同。“只有各方面能力都增強(qiáng)了,我們才能在國(guó)家需要時(shí),及時(shí)響應(yīng),應(yīng)對(duì)挑戰(zhàn)。”
紅外地平儀探頭所帶來(lái)的另一個(gè)驚喜是,1958年曾經(jīng)想研制的火車軸瓦溫度的實(shí)時(shí)紅外探測(cè)技術(shù),也同時(shí)有了結(jié)果。其實(shí),科研人員在1958年遇到的主要問(wèn)題是,當(dāng)時(shí)掌握技術(shù)的探測(cè)器所用的材料是硫化鉛,而這種材料所響應(yīng)的紅外波長(zhǎng)偏短,鐵路與火車輪子摩擦異常所產(chǎn)生的溫度達(dá)不到那么高。當(dāng)紅外地平儀發(fā)展起熱敏電阻紅外探測(cè)器后,鐵道的實(shí)時(shí)紅外探測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)起來(lái)就變得容易了。直到現(xiàn)在,技物所生產(chǎn)的這種探測(cè)器一直供應(yīng)鐵道部在四川廣漢的鐵路工廠。
在這一技術(shù)的基礎(chǔ)上,技物所還發(fā)展起了掃描輻射計(jì)。掃描輻射計(jì)是氣象衛(wèi)星上的重要載荷,作為一個(gè)最重要的基本的探測(cè)器,用它的資料可生成各種云圖、云參數(shù)、海面溫度、植被指數(shù)、積雪、海冰、氣溶膠、地面反照率等一系列產(chǎn)品,還可進(jìn)行多種自然災(zāi)害和生態(tài)環(huán)境監(jiān)測(cè)。
從風(fēng)云一號(hào)氣象衛(wèi)星開(kāi)始,我國(guó)風(fēng)云衛(wèi)星從此起步,此后五十多年來(lái),風(fēng)云系列氣象衛(wèi)星一步步從無(wú)到有、從小到大、從弱到強(qiáng),技物所至今全程參與了20顆氣象衛(wèi)星有效載荷的研制工作,完成相關(guān)產(chǎn)品研制38臺(tái)(套),為我國(guó)空間光電載荷技術(shù)發(fā)展,以及大氣探測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)升級(jí)換代和逐步超越國(guó)際水平作出了重要貢獻(xiàn)。
與此同時(shí),在紅外技術(shù)全創(chuàng)新鏈學(xué)科布局下,技物所還出色完成了“高分”“墨子”“海洋”“環(huán)境”“資源”“云海”等系列應(yīng)用衛(wèi)星光電遙感主載荷任務(wù),“神舟”、“天宮”、“問(wèn)天”、“夢(mèng)天”、“嫦娥”、“天問(wèn)”等重大航天工程光學(xué)遙感儀器和空間生命科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)備研制,“北斗”、“天鯤”等多種系列航天型號(hào)姿態(tài)敏感器研制。上九天攬?jiān)?,下五洋捉鱉,在國(guó)家使命驅(qū)動(dòng)的召喚下,上海技物所將深入踐行國(guó)家戰(zhàn)略科技力量使命擔(dān)當(dāng),釋放源源不斷的創(chuàng)新能力滋養(yǎng)“大樹(shù)”,使其持續(xù)煥發(fā)蓬勃生機(jī)。
部分根據(jù)匡定波院士口述內(nèi)容整理,節(jié)選自2019年2月13日文匯報(bào)《匡定波:“中華慧眼”從地到天》 作者:許琦敏
【應(yīng)該永遠(yuǎn)記住這段歷史——張勁夫同志的回憶文章節(jié)選】
中國(guó)科學(xué)院在黨中央的領(lǐng)導(dǎo)下參加“兩彈一星”的研制,是在很特殊的時(shí)代背景下進(jìn)行的。五六十年代,新中國(guó)成立不久,中國(guó)的工業(yè)化正在開(kāi)展,我們的國(guó)力不強(qiáng),科研力量不強(qiáng),條件很艱苦,是真正的白手起家,是真正的創(chuàng)業(yè)。可是,我們有黨的堅(jiān)強(qiáng)領(lǐng)導(dǎo),有中央的正確方針、政策,我們靠的是一批從國(guó)外回來(lái)的有高度愛(ài)國(guó)心的科學(xué)家,又靠他們帶出一批年輕的科學(xué)家,他們靠的是一種崇高的精神,一種為了祖國(guó)富強(qiáng)而獻(xiàn)身的精神,他們是“兩彈一星”的真正功臣。除了我前面提到的一批我印象很深的科學(xué)家以外(詳見(jiàn)張勁夫同志回憶文章原文鏈接),還有一些科學(xué)家在不同領(lǐng)域做出了貢獻(xiàn),有的還是很重要的貢獻(xiàn)。例如原子能所的著名物理學(xué)家王淦昌,物理學(xué)家彭桓武、朱洪元,科學(xué)院的數(shù)學(xué)家關(guān)肇直和馮康,紅外物理專家湯定元、匡定波,王大珩的大弟子、光學(xué)專家唐九華,上海有機(jī)所的黃維垣,我國(guó)計(jì)算技術(shù)的創(chuàng)始人之一、計(jì)算所的王正,錢學(xué)森的大弟子、力學(xué)所的鄭哲敏,衛(wèi)星總體組負(fù)責(zé)人、地球物理所的錢驥,電子所衛(wèi)星地面測(cè)控系統(tǒng)的負(fù)責(zé)人、后來(lái)到國(guó)防科委當(dāng)了科技部副主任的陳芳允,力學(xué)所的閔桂榮,后來(lái)當(dāng)了空間技術(shù)研究院院長(zhǎng),工程力學(xué)所的劉恢先、長(zhǎng)沙礦冶所的周行建、高能所的陸祖蔭,自動(dòng)化所的陸元九、楊嘉墀、屠善澄等等。
我作為我國(guó)研制“兩彈一星”的歷史見(jiàn)證人之一,我能夠在這里提到的人必是掛一漏萬(wàn)。我提議,讓我們一起對(duì)為中國(guó)的“兩彈一星”事業(yè)做出貢獻(xiàn)的所有科學(xué)家、科研人員、工程技術(shù)人員、管理工作者、工人和解放軍指戰(zhàn)員致敬!向?yàn)榱诉@一偉大事業(yè)而獻(xiàn)身的同志表示深切的懷念與哀悼!
請(qǐng)歷史記住他們!
【張勁夫同志回憶文章原文鏈接】
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