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卫星专家闵桂荣

时间:2024-05-04

于庆田

1987年盛夏,作为全国14名有突出贡献的中年科学家之一,闵桂荣应党中央的邀请,来到北戴河海滨度假。这是他偕夫人陈爱明第一次来到北戴河。几天之后,邓小平同志前来看望这批专家。当国防科工委主任丁衡高向邓小平介绍说“这就是卫星专家闵桂荣同志”时,邓小平紧紧地握住他的手,连声说:“好,好!你们辛苦了!”

学海苦读二十载

闵桂荣祖籍福建省莆田。其实,他本不姓闵,而姓蓝。1933年6月,闵桂荣出生于当地一个贫苦工人家庭。父亲姓蓝,以做工为业,不久,父亲失业了。全家仅靠母亲当挑夫的微薄收入,维持一家六口人的生计。后来,日子实在过不下去,家里先卖掉了姐姐,在桂荣两岁时,父母决定把他也卖掉。当时找到两户买主。一户是华侨巨商,家在南洋,给的价钱较高,条件是要把他带往印尼或新加坡,永世不得再与父母相见;另一户买主是当地人,男主人姓闵,是一位精工匠,女主人也是挑夫,虽然生活不怎么宽裕,出价也较低,但无子女,买后允许亲属探望。生父本想多卖些钱,以解困厄的家境,但生母痛苦地劝道:“到了南洋,今世就再也见不到面了,万万使不得。”最后,两岁的桂荣被卖到闵家,从此改姓闵。

闵家也是贫苦人,靠着辛苦劳作勉强维持生活。

1939年,闵桂荣6岁时,养父病重。当时,正逢日寇侵略华东,战乱给父亲治病带来了极大困难,不久,养父便与世长辞。养母带着年幼的桂荣,在生存线上苦苦挣扎。

莆田是著名的“文化之邦”,历史上曾出过不少文人墨客,教育事业比较发达,闵家虽然十分贫困,但养母还是咬紧牙关,辛勤劳作,供桂荣读书。闵桂荣学习格外勤奋,成绩优异,很受先生赏识。但到小学快毕业时,家里实在交不起学费,母亲决定让他退学,到裁缝店去做学徒。

“妈,我还想读书。”闵桂荣苦苦哀求道。

“好孩子,听妈的话,咱没钱交学费,还是学做成衣匠吧。”

听说考上了省立莆田中学就可以免费上学。“再给我一次机会,让我考一次吧,考不上再当成衣匠。”

母亲终于答应了,1000多人报考,只录取120人。考试那天,闵桂荣心里像揣着几只小兔子一样进了考场,张榜之日,闵桂荣榜上有名。1946年莆田县城的这次考试,使中国减少了一名成衣匠,增加了一位科学家。

莆田中学虽是公费,可书还得自己买。闵桂荣没钱买书,只好借书读。这位同学送他一本《国语》,那位朋友送他一本《英语》,有些书借不到,他就干脆自己抄。一年四季,他打着赤脚,穿着破旧衣衫,可学习成绩一直名列前茅。

好不容易盼到1949年,新中国成立了。闵桂荣自由自在地升入高中,在人民助学金的资助下,轻松愉快地攻读高中课程。1952年,闵桂荣高中毕业,年迈的母亲十分高兴。凭着儿子的高中毕业文凭,完全可以找到一个称心如意的工作,母子二人过上幸福生活。然而,为培养高级技术人才,国家号召高中毕业生继续深造。闵桂荣再次说服年迈的母亲,就近考入厦门大学机械系。不久,国家实行院系调整,闵桂荣又转入南京工学院学习。

1956年9月,闵桂荣大学毕业,被分配到中国科学院动力研究室,在著名科学家吴仲华教授指导下工作。由于他工作努力,学习刻苦,老师们又推荐他去报考留苏研究生。1959年,闵桂荣以优异成绩考取了苏联科学院动力研究所研究生,在苏联科学院院士、著名科学家米哈耶夫教授指导下攻读传热学。米哈耶夫很喜欢这位聪明勤奋而又沉默寡言的中国青年,多次夸奖他肯钻研、能吃苦、脑子反应快。即便是在中国与苏联关系恶化时期,这位导师也经常给他“开小灶”,破例每周找闵桂荣谈两次话。毕业时,闵桂荣顺利通过了答辩,获得副博士学位。

大洋彼岸的注目

1963年5月,闵桂荣从苏联留学归来,回到中科院力学所工作。他全身心地投入了祖国的科研事业。不久,闵桂荣在《中国科学》杂志上发表了一篇论文,题目是《不同流体自然对流传热研究》。没想到,一篇论文竟引起了国外行家的重视。

1964年盛夏的一天,闵桂荣突然收到一封来自美国的信函,打开一看,只见信上写道:

尊敬的闵桂荣先生:

我们荣幸地看到了您发表在《中国科学》上的论文《不同流体自然对流传热研究》,高度评价您的这项研究,并希望得到您的详细研究成果和有关资料数据。

盼望您的回信与合作……

美国麻省理工学院 ×××

读着来信,闵桂荣既兴奋又惊恐,一时不知如何是好。

令人兴奋的是没想到自己的一篇小小论文,竟引起了大洋彼岸美国麻省理工学院的重视;兴奋之余,又使人感到不安,由于那时的中美关系和国内政治形势比较复杂微妙,这封海外来信,可能会引起不必要的麻烦。闵桂荣回忆说:“當时我的确有点儿害怕,一时有些不知所措。”经过慎重考虑,闵桂荣向组织上汇报了此事。得到的回复是:“我们不理睬他。”闵桂荣二话没说,将这封信付之一炬。

就在这件事发生后不久,闵桂荣接到了领导交给的新任务,改行搞人造地球卫星的研究。

面对这样重大的抉择,闵桂荣的头脑里不可能没有波动。回国两年来,他从事的航空发动机涡轮叶片传热研究刚刚起步。这是一个很有发展前途的研究领域,而且已经取得了一些初步研究成果。可是,眼下成果还没出来,却又要改行……不少同事劝他不要去。一些原来准备去的人也在打退堂鼓。闵桂荣考虑再三,决心服从组织的决定,改行搞人造卫星的研究。

土法上马,艰难起步

三十而立。对闵桂荣来说,当时正是搞事业的大好年华。他奉命组建一个卫星研究室,承担卫星结构和卫星热控制方面的研究任务,着重开展卫星温度控制研究,以及相关的设计和试验工作。面临新的科研课题,人员新、任务新,许多同志甚至连卫星是什么样都没见到过;翻阅期刊资料,简直少得可怜;当时的科研条件,不仅没有实验室和仪器设备,甚至连个模型和参照物也没有。这时候,苏联“老大哥”也开始卡我们的脖子,靠外援是指望不上了,只有横下一条心,靠自己摸索着干!

人造卫星在茫茫宇宙空间飞行,背阳面温度零下100多摄氏度,向阳面受太阳曝晒,温度又达到零上100多摄氏度,需要把卫星内部电子设备控制在常温范围。这是一个难度很高的课题。在国外,苏联的第一颗卫星上天后,温控代价很高,用电源和风扇给卫星调温;美国的第一颗卫星很简单,只有十几公斤重,温控技术很不完善;法国的第一颗卫星上天后,电源结了冰,停止工作;日本的第一颗卫星上天后,只转了6圈,就因“发高烧”到60摄氏度而失效……

为增强航天意识,闵桂荣把大家组织起来,到北京天文馆看天体运行图,参观天文馆的展品和实物,收集学术报告资料,好在大家都有扎实的基础知识,都受过良好的专业教育,因此入门很快。他们建起了几个土法上马的试验室,没有计算机,就靠计算尺和手摇计算机,甚至用算盘代替。没有洋设备,他们就自制一些带有中国特色的土设备。

用土设备攻克尖端技术,的确是一件十分困难的事情。他们碰到的第一个难题,是如何进行卫星的热平衡试验。要模拟卫星在太空中运行时的温度变化,需要一种“太阳模拟器”,这是卫星热控制方面的一项关键性技术。当时,欧美和苏联为掌握这项技术,不惜耗费巨额投资,制造了人工“小太阳”。为解决这一技术难题,闵桂荣曾于1966年赴欧洲考察。在巴黎时闵桂荣发现,如果买一台国外生产的太阳模拟器,需要几千万法郎,而且由于当时政治上的一些原因,国外限制这类设备向中国出口。回国后,闵桂荣曾委托一家科研单位帮助研制,但得到的答复是10年以后才能见到成果。

我国人造卫星的开拓者

闵桂荣和他的同伴们被“逼上梁山”,决心另辟蹊径。经过深入周密的思考,闵桂荣大胆提出了不用模拟器,而用红外加热的理论,得到了同行们的赞同,那一阵子,他像着了魔似的,天天骑着自行车奔波于研究室、试验站和工厂之间……经过两年的奋斗,闵桂荣他们终于搞出了中国第一台红外加热笼,建成一套崭新的卫星红外加热系统。这套系统首先在第一颗卫星上得到应用,成功地进行了热真空和热平衡试验。

1970年4月24日,当我国第一颗人造卫星升入太空的时候,闵桂荣和他的同伴们依然有些惴惴不安。应用红外加热系统的试验结果是否可靠,终归还未得到实验证实。入轨第一天,卫星的温度是25摄氏度,以后每天增加一至两度。这样下去,如果超过40摄氏度,卫星中的元器件将会承受不了而被烧坏甚至发生爆炸。有人沉不住气,问闵桂荣:“会不会出事?”闵桂荣说:“放心,这颗卫星的温度最高不会超过35摄氏度。”最后事实果然证实了闵桂荣的预料,卫星温度上升到33摄氏度便不再升高。

“没有太阳模拟器,中国的卫星温度控制问题照样能够解决,真了不起!”了解内情的科技专家们交口称赞闵桂荣的科技成就。但他并不满足这初步的成功。随后,闵桂荣又开始为不同型号的卫星设计不同规格形状的远红外加热模拟设备,并把20世纪60年代中期发展起来的这种设备定名为651型空间热流模拟系统。至今,中国研制发射的各种卫星,都是靠这种方法在地面进行模拟实验之后才被成功地送入太空的。

跨入国际航天先进行列

研制可回收卫星,这是中国航天事业发展的又一个新台阶。沉重的担子再次落在了闵桂荣和他的同伴们肩上。

开始,他在返回式卫星研究中只负责热设计方面的工作,后来又挑起了卫星总体方面的重担。1974年11月5日,是闵桂荣一生中永难忘却的日子,我国第一颗返回式卫星,在火箭推动下刚刚离开发射台几十秒,便因火箭研制不过关而坠落在发射场上。剧烈的爆炸声震撼着戈壁滩。箭毁星亡的惨状,撕碎了航天专家们的心。当时,闵桂荣正在发射现场。火箭爆炸自毁的刹那,他正在发射场的地下室中。他从地下室爬出来,看着卫星残片,禁不住流下了痛苦惋惜的热泪。

“回收卫星不是好搞的,早点下马算了!”

“卫星再好,火箭不过关,我们也白搭。”

“火箭起飞 20 多秒就爆炸,要飞完100多秒才能把卫星送入轨道,而且还要运行许多天,我们得赔上几颗卫星?还是别搞了。”

闵桂荣不是没有听到过这些议论,然而,叶剑英元帅的话语不时地响在他的耳边:“失败是成功之母,不要颓丧,要继续奋斗,再接再厉,一定要达到目的为止。”对,应当按照叶帅的话去做!要举一反三,寻找失败原因,搞卫星的不能只埋怨人家搞火箭的,要共同吸取经验教训,携手并进!

就在这时,闵桂荣由研究室主任被提升为卫星总体设计部副主任,主管返回式卫星的总体设计工作。闵桂荣他们不畏难,不退缩,紧紧依靠群众,依靠广大知识分子,迎着困难上,白天深入各科、室、班、组,狠抓技术协调和产品质量,晚上还要开会,研究技术方案,有时深夜还要查阅技术资料……功夫不负有心人,1975年11月26日,我国第一顆返回式卫星成功地发射到预定轨道,并按计划正常运行3天,于11月29日按计划返回我国大地。

返回式卫星首次发射成功,并在空间完成了大量拍摄任务,按计划收回。这是我国航天事业一个新的里程碑,它标志着我国从此成为世界上第三个拥有回收卫星能力的国家。

震撼国际航天讲坛

返回式卫星也叫对地观测卫星,这种卫星可以用巨型相机对地面拍照,所拍摄的照片对于矿产资源勘探、地震、地质调查、海洋海岸测量、港口河道建设,以及地图地形的测绘和历史遗迹考古等许多方面具有重要应用价值。但是,在卫星对地面进行拍照时,必须同时拍摄天上的恒星,只有以恒星为参照物,才能准确地确定地面照片的确切位置。因此,“大白天拍摄恒星”,便成为返回式卫星研制中的一个大难题,而且要求拍摄的恒星要在5等星以上。所拍摄的恒星越多、越清晰,准确度就越高。

最初发射的返回式卫星,所拍摄的恒星很不理想。闵桂荣决心带领大家攻克这道难关。当时,国外解决这个难题的方法是建立一套大型的“星光实验室”,先在地面上做试验,然后把地光的干扰排除掉。而中国当时没有这种实验室,由于缺少资金、短时间内也建不起来。闵桂荣想,还是老办法,横下一条心,土法上马,自己去创造。

作为总设计师,闵桂荣经过认真分析研究,总结以往飞行中的经验和教训,发现了以前研制过程中的缺陷,并提出了一种理论分析与实验论证相结合的科学方法。他和同志们一道,爬到在研究室屋顶上临时搭起的简陋实验室中做模拟实验。多少个冬季的不眠之夜!

闵桂荣和七位科研人员,冒着零下十几摄氏度的严寒,站在房顶上凛冽的寒风中,开探照灯、测风云、试相机,进行没有星光实验室的“大自然星光试验”,不知有多少次,闵桂荣穿的大衣上落了厚厚一层霜,帽子也白了,两手冻得发抖、发麻……忘我的工作精神加上科学方法,终于换来了成功的喜悦,我国返回式卫星终于在太空中拍到了7等星,达到了世界先进水平。

1979年,中国第一个空间热物理代表团访问美国,闵桂荣任代表团团长。作为中国第一个带航天论文到美国作学术报告的航天科学家,他震动了世界航天讲坛。

那年5月,美国佛罗里达州奥兰多——一座美丽的城市,美国航空宇航学会(AIAA)第十四届热物理年会在这里举行,闵桂荣胸有成竹地走上讲坛,介绍了中国在卫星热控技术、热管技术、卫星防热技术和卫星热模拟试验技术等领域的科研成果,一下子轰动了整个年会。

开始,对这位身体瘦弱但精神抖擞的中国科学家,各国代表并没有特别注意,但当他用英语讲述中国在这方面的研究成果及应用范围时,一下子把各国科学家的注意力都吸引了过来。听他作报告的人越来越多,以致旁边两个学术交流厅的专家们也中止了自己的报告,挤到了中国专家的讲坛下。他们惊异地发现,先进的热管,“百叶窗”等温控技术在中国卫星上的应用,原来比欧洲和日本早了 10年。

一次有限的学术报告,引起了国外专家的极大兴趣,提高了中国代表的地位。美国专家称赞中国取得了了不起的成果,并邀请闵桂荣等代表参观美国的科研设施。

美国专家热情地询问:“闵先生想参观哪些机构?”

闵桂荣想,既然他们征求意见,我就出点儿“难题”试试看:“我想参观一下贵国的‘兰利空间中心。”闵桂荣知道,该研究中心当时是不对大陆科学家开放的。

听到这个突如其来的回答,美国专家吃了一惊:“好,我们研究一下再答复您。”

然而,结果却出乎预料,参观活动被批准了。当闵桂荣和其他3位代表团成员踏入“兰利”中心的大门时,“兰利”中心的一位专家热情地告诉闵桂荣:“您是中国大陆第一位来这里的参观者。”在这里,闵桂荣进行了科学考察活动和学术交流活动。

通过这次年会,美国专家开始重新认识中国航天技术的“实力”。第二年,中美双方曾草拟过数十项航天学术与合作交流计划,美方提出希望合作交流清单的第一项,便是空间热物理技术。尽管这项交流计划未能付诸实施,但从中也可以看出中国空间技术发展成就之一斑。

任重道远,改革奋进

1985年,闵桂荣由副院长改任中国空间技术研究院院长、卫星总设计师。他肩上的担子更重了。就在这一年,我国成功发射的第二颗试验通信卫星,与地球同步定点成功,运行良好,这标志着我国卫星通信技术已进入成熟阶段。

1988年,由闵桂荣担任总设计师的我国测地卫星再次发射成功,遥感测绘技术达到国际先进水平,为国民经济建设做出了重大贡献,受到使用单位的热情称赞,这是继返回式卫星、通信卫星之后,我国航天技术领域的又一重大成果。

同年,我国又成功发射了第一颗极地轨道太阳同步气象卫星,填补了我国气象卫星的空白。

1987年、1988年和1990 年,法国、联邦德国和中国的科研机构先后在我国返回式卫星上“搭载”,进行微重力等多项科学试验;为我国卫星技术走向世界开辟了广阔道路。

所有这些重大的航天试验活动,几乎都包含着闵桂荣的一分心血。在发射场,有记者曾多次询问一些卫星技术专家,请他们谈一谈对闵桂荣院长的印象。他们如数家珍地列举着“我们院长的那些普通事”。

“他是一位很有远见的院长。1988 年,他在我国‘航天事业战略研讨会上发表了重要论文,引起了专家们的关注。他不但提出了我国近期空间技术的发展方向及要达到的目标,而且提出了 21 世纪我国航天技术发展战略。”

“他是一位大胆改革创新、富于开拓精神的院长。他心里明白,该院是中国唯一的空间飞行器研制单位,拥有数以千计的具有高级技术职务的专家和上万名科技工作者,领导着十几个研究所和大型企业,不改革是没有出路的。他提出了‘以天为本,天地结合,走向世界的发展方针。这个方针的实质,是树立高度的责任感和使命感,千方百计保持我国航天技术的发展势头,为国家经济振兴和技术发展做贡献。”

“他是一位富于牺牲奉献精神的院长,多年来,他把全部精力投入了空间技术事业。他总说,养母是靠双肩挑东西供他上学的,他对养母感情很深。可是,1984年养母去世时,他正在千里之外执行任务,只好请爱人陈爱明替他回家料理后事。之后,他父亲、岳父相继去世,正在酒泉卫星发射场的闵桂荣接到电报,心如刀绞,但又不能放下工作去奔丧,只好站在沙漠上,默默地向东南方向三鞠躬,以寄托自己的哀思。”

“他是一位对技术精益求精,对部属要求极为严格的院长。在一次返回式卫星运往发射场前夕,闵桂荣在检查工作时发现卫星上一个重要设备的螺钉松动,便下令取下来全面复查。有人说来不及了,马上要出厂发射。闵桂荣说:‘事关重大,不能马虎,经过连夜加班查找,果然查出数处螺钉松动,从而消除了隐患……”

的确,这就是闵桂荣。他获得大批科研成果,并多次受到奖励。有关方面的一份文件上这样记载着:

闵桂荣领导和主持完成我国第一颗人造卫星及多种应用卫星的热控制任务,圆满完成各项飞行任务规定的指标。他作为主要负责人之一,领导和主持了我国第一颗人造卫星和返回式卫星的总体工作,解决了大量技术问题,他领导和主持了我国摄影定位卫星的研制和飞行试验,开创了我国空间摄影测量时代,卫星照片达到国际先进水平;他领导和组织开辟了我国返回式卫星微重力搭载试验,取得一批新的科研成果;他组织并参加我国各阶段人造卫星及其关键技术的发展规划论证工作,为我国空间技术的发展做出了贡献。

由于成绩优异,贡献突出,1980年和1989年,闵桂荣两次被评为航天工业部劳动模范;1986年,他被评为国家级有突出贡献的中青年专家;1985年,他领导或參与研制的东方红一号卫星和返回式卫星获国家科技进步特等奖;1990年,他主持设计的摄影定位卫星获国家科技进步特等奖;1987年,他当选为国际宇航科学院通讯院士;1988年,由于任卫星总设计师贡献突出,闵桂荣获国防科工委颁发的荣誉状。

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