改變世界的2秒鐘：100年前的今天，人類(lèi)第一枚液體燃料火箭升空

1926年3月16日，美國(guó)馬薩諸塞州一片積雪的農(nóng)田里，一枚細(xì)長(zhǎng)的火箭被豎在簡(jiǎn)陋的支架上。

羅伯特·戈達(dá)德與他研發(fā)的世界上第一枚液體燃料火箭及其發(fā)射架在麻薩諸塞州奧本的合影，攝于1926年（左圖）；戈達(dá)德在其液體燃料火箭旁留影（右圖）。

圖源：NASA

倒計(jì)時(shí)沒(méi)有廣播，沒(méi)有圍觀的人群，也沒(méi)有媒體鏡頭。只有一位執(zhí)著的科學(xué)家和他的妻子。

這枚火箭使用液氧和汽油 ，點(diǎn)火之后，火箭飛行了大約2.5秒鐘，上升到約12米高度，隨后落回地面。時(shí)間短得幾乎可以忽略。但正是這短短2.5秒鐘，開(kāi)啟了現(xiàn)代航天時(shí)代。

這枚火箭的設(shè)計(jì)者，是現(xiàn)代火箭科學(xué)的奠基人之羅伯特·戈達(dá)德 (Robert H. Goddard)。

航天史學(xué)家認(rèn)為，這一實(shí)驗(yàn)直接開(kāi)啟了液體火箭時(shí)代，而今天所有進(jìn)入太空的運(yùn)載火箭，幾乎都基于這一技術(shù)路線。

科學(xué)家的夢(mèng)想，從科幻開(kāi)始

很多偉大的工程，其實(shí)都從幻想開(kāi)始。戈達(dá)德年輕時(shí)沉迷于科幻小說(shuō)，尤其喜歡兩位作家，H·G·威爾斯 (H. G. Wells)和儒勒·凡爾納 (Jules Verne)。

這些作品讓他開(kāi)始思考一個(gè)問(wèn)題，人類(lèi)能否真的飛向太空？

1899年，17歲的戈達(dá)德在自家院子的櫻桃樹(shù)上修剪樹(shù)枝時(shí)，突然產(chǎn)生了一個(gè)改變一生的想法，如果能制造一種裝置，把人送到高空甚至太空，那會(huì)怎樣？

后來(lái)他回憶說(shuō)，那一刻像是一種“啟示”。從那天開(kāi)始，他把一生都獻(xiàn)給了火箭研究。

一個(gè)人的實(shí)驗(yàn)室

戈達(dá)德不在在國(guó)家實(shí)驗(yàn)室里工作，他的研究條件非常簡(jiǎn)陋。

戈達(dá)德在克拉克大學(xué)獲得碩士和博士學(xué)位，并在那里進(jìn)行早期火箭研究。他的研究條件非常簡(jiǎn)陋，這是一個(gè)小型工作室，大部分實(shí)驗(yàn)都要自己完成。

羅伯特·戈達(dá)德在克拉克學(xué)院（現(xiàn)克拉克大學(xué)）。

圖源：貝特曼/蓋蒂圖片社

1915年，他用自己的錢(qián)發(fā)射了第一枚火藥火箭，但火箭研究的成本已超過(guò)教學(xué)薪水能負(fù)擔(dān)的程度。后來(lái)他獲得了來(lái)自史密森學(xué)會(huì)、國(guó)家地理學(xué)會(huì)和美國(guó)航空俱樂(lè)部的資助。

1930年代，他把實(shí)驗(yàn)場(chǎng)搬到人煙稀少的羅斯威爾（Roswell），在那里完成了幾十次火箭試驗(yàn)。

羅伯特·戈達(dá)德與他的一枚火箭合影，該火箭于1935年3月28日在新墨西哥州羅斯威爾成功進(jìn)行了測(cè)試。

圖源：埃斯特爾·戈達(dá)德/赫爾頓檔案館/蓋蒂圖片社

很多今天火箭工程中的“基本概念”，都來(lái)自戈達(dá)德的實(shí)驗(yàn)。

一、多級(jí)火箭，燃料用完的部分可以拋棄，讓火箭變輕，從而飛得更高更遠(yuǎn)。二、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻，火箭燃燒室溫度極高，可能直接燒穿結(jié)構(gòu)。戈達(dá)德提出兩種關(guān)鍵技術(shù)，薄膜冷卻（Curtain Cooling）和再生冷卻（Regenerative Cooling）。

三、推進(jìn)劑供給系統(tǒng)，他早期使用壓力供給系統(tǒng)，后來(lái)嘗試離心泵，這種技術(shù)后來(lái)發(fā)展成今天火箭發(fā)動(dòng)機(jī)的渦輪泵系統(tǒng)。

四、火箭姿態(tài)控制，他研究了可動(dòng)導(dǎo)流片和陀螺儀控制，這些成為現(xiàn)代火箭控制系統(tǒng)的基礎(chǔ)。

如果只講戈達(dá)德，其實(shí)少了一半故事，他的妻子埃斯特爾·戈達(dá)德（

Esther Goddard）在火箭研究中扮演了極其重要的角色。

埃斯特爾·戈達(dá)德，羅伯特·戈達(dá)德的妻子，于1969年7月作為馬薩諸塞州伍斯特市的榮譽(yù)嘉賓，在該市觀看了阿波羅11號(hào)的濺落。

圖源：貝特曼/蓋蒂圖片社

她做過(guò)的事情包括，整理實(shí)驗(yàn)記錄、拍攝實(shí)驗(yàn)照片、縫制降落傘、處理實(shí)驗(yàn)火災(zāi)、管理財(cái)務(wù)、向?qū)＠痔峤簧暾?qǐng)、戈達(dá)德一生獲得214項(xiàng)火箭相關(guān)專(zhuān)利，其中131項(xiàng)是在他去世后由妻子申請(qǐng)成功的。

還有，戈達(dá)德早期開(kāi)展實(shí)驗(yàn)時(shí)，他的想法在當(dāng)時(shí)并不被理解。1920年，紐約時(shí)報(bào)曾在一篇社論中嘲笑他，說(shuō)火箭在真空中無(wú)法工作。這其實(shí)是一個(gè)非常基礎(chǔ)的物理錯(cuò)誤，火箭推進(jìn)依賴的是動(dòng)量守恒，而不是空氣。

1969年，人類(lèi)第一次登月時(shí)，宇航員巴茲·奧爾德林（Buzz Aldrin）把一本戈達(dá)德的傳記帶到了月球表面。

在阿波羅11號(hào)登月成功時(shí)，《紐約時(shí)報(bào)》正式發(fā)表更正聲明，承認(rèn)當(dāng)年的錯(cuò)誤。

馬斯克早期的遭遇和戈達(dá)德很像，甚至被自己的英雄們質(zhì)疑，但他永不放棄。

參考

https://www.space.com/space-exploration/2-seconds-that-changed-the-world-the-1st-liquid-fueled-rocket-launched-100-years-ago-today