美“現代火箭之父”屢敗屢戰

魏云峰

中國新型運載火箭長征五號2日發射時遭遇失利，令人惋惜。但航天發射本身就是一項高風險事業，世界航天史上的挫折更是數不勝數。被視為“美國航天偶像”的羅伯特·哈金斯·戈達德是現代液體火箭的發明人，可他的火箭研制之旅充滿挫折，美國政府甚至一次又一次地無視了他的成果。但就是在一次次挫折里，現代火箭在戈達德手中逐步成形。

星際旅行的誘惑

戈達德出生于1882年，在中學時代，英國科幻小說《世界大戰》描寫的“火星人入侵地球”讓他萌生了對太空的興趣。戈達德回憶說，17歲那年的一天，他爬上谷倉后面的櫻桃樹時突發奇想，“我在眺望東面的田野時心想，要是造出能登上火星的裝置多好啊！我想象著有架機器從樹下的草地飛起來，直上天空。”

出于星際旅行的好奇，戈達德開始對物理和數學著迷起來。1908年6月，他以優異的成績從伍斯特理工學院畢業，隨后進入克拉克大學繼續深造。在此期間，戈達德通過數學推算發現，用加速粒子束提供推力的方法是可行的——如今這套理論發展“離子推進系統”，是遠距太空旅行的最佳推進方法。1909年2月，戈達德又首次提出液體燃料火箭的可能。他認為，相比當時流行的固體火箭，液體燃料火箭的效率更高。

1914年，戈達德在克拉克大學擔任兼職教師，這為他繼續從事火箭研究提供了更好的機會。1915年的一個傍晚，戈達德悄悄開始生平第一次火箭原型的點火試驗——試驗本身倒沒出問題，但火箭噴出的巨大亮光和噪音驚動了校園巡視人員。戈達德不得不向校方再三解釋自己的試驗不會危及他人，也不會影響正常教學秩序。通過在克拉克大學進行的試驗，他成功證明了火箭是可以在真空中運行的。而對于這點，當時大部分科學家都持懷疑態度。

然而戈達德只能謹慎地保存這些研究成果，拒絕透露自己的終極目標是太空旅行。因為此時的美國科學界風氣保守，將太空旅行視為純粹的科幻甚至狂想，根本不愿考慮其中的科學性。

火箭試驗飽受爭議

1917年，美國卷入第一次世界大戰，戈達德也首次得到和美軍合作的機會。戈達德興致勃勃地向軍方推薦自己的火箭研究，還提出用金屬管發射輕型火箭的設想，這就是當今火箭筒的原型。但突如其來的肺結核擊垮了戈達德的健康，他被迫長期臥床休息。還沒等徹底恢復，戰爭結束了。戈達德錯失了與軍方的合作機會，依然只能孤軍奮戰。

1919年，戈達德發表題為《達到極大高度的方法》的論文，論述火箭運動的基本數學原理。他還提出將火箭發往月球的方案，“制造重598.2千克的火箭，可以把0.9千克的鎂送到月球。火箭撞月時將鎂點燃，燃燒的明亮閃光可持續幾秒鐘，在地球上用望遠鏡就可以看到它。”這篇日后被公認為是太空科學經典之作的論文，在當時卻成了天大的笑話。有報紙充滿惡意地嘲笑說：“現代儒勒·凡爾納發明月球火箭”，戈達德甚至被夸張地稱為“月球狂人”。該事件對這名害羞、敏感的科學家產生終身影響，他變得更不愿意公開討論研究成果，也更忌諱媒體采訪。

從1920年開始，戈達德將注意力集中在液體燃料火箭的研制上。他的計算表明，利用液體燃料火箭和自己早先發明的多級火箭推進技術，足以使火箭達到宇宙航行需要的速度。在經歷了無數次的失敗挫折后，1925年11月，一臺長0.6米、重5.5千克的小型液體燃料火箭發動機，以煤油和液氧為推進劑，成功地工作了27秒。

更關鍵的日子來臨了。1926年3月16日，在馬薩諸塞州的一處農場里，外形怪異的小型火箭成功點火，從簡陋的鐵架上騰空而起。雖然這次火箭的飛行時間才2.5秒，高度只有12米，但這是人類歷史上成功發射的第一枚液體燃料火箭。許多歷史學家認為，這次火箭發射與萊特兄弟的飛機首次飛行一樣重要，戈達德的試驗證明液體燃料火箭可以飛向太空。

但在當時，戈達德的每次火箭試驗，無論成功還是失敗，都會給他帶來更嚴重的干擾。1929年，當地警察干脆找到戈達德，命令他以后不許在馬薩諸塞州做試驗。戈達德只好到新墨西哥州一塊荒涼的土地上重新開始。

幸運的是，1929年11月戈達德結識了單機飛越大西洋的美國航空英雄查爾斯·林白，并由此獲得穩定的資金支持。他干脆辭去教學職務，開始潛心研究液體燃料火箭。1931年，戈達德在火箭發射試驗中，首先采用現代火箭也在使用的程序控制系統。第二年，他又首開先河，用燃氣舵控制火箭的飛行方向。雖然因為發動機故障、控制系統失靈等各種原因導致戈達德的火箭發射頻繁失敗，但在失敗中，他逐步完善了火箭的設計，如今大型火箭的許多特征，如多個燃燒室、尾噴管、渦輪泵等結構和部件陸續得到應用。到1937年，戈達德試射的火箭已能夠超音速飛行，并飛上了2700米的高空。

天才的光芒

二戰爆發后，戈達德到處寫信，想把自己的研究成果用于反法西斯戰爭。但美軍仍不愿把錢花在液體火箭上，直到1942年，美國才委任戈達德研制用于飛機起飛的助推火箭。

與美國官方怠慢態度形成鮮明對比的是，蘇聯、尤其是德國對戈達德的研究成果異常關注，通過間諜搜集戈達德火箭試驗的所有信息，并在其基礎上投入大量人力物力，德國讓盟軍吃盡苦頭的V-2導彈就是研制成果之一。以至于二戰后美國科學家苦澀地說，“天上飛的每枚液體燃料火箭都是戈達德火箭”。

有種流傳甚廣的傳聞說，二戰結束后，被俘的德國火箭專家遷居美國，美國科學家請教他們火箭技術，沒想到對方驚訝地說：“你們為什么不去請教戈達德？他比我們知道得多、知道得早！”可惜戈達德已于1945年8月10日逝世。

歷史學家對這種傳聞的真實性存疑。畢竟從技術角度而言，二戰結束時，戈達德的火箭飛行高度和距離等主要指標都遠遜色于德國同行。但這絲毫不能掩蓋戈達德的天才光芒——與德國傾舉國之力研制比起來，戈達德幾乎是只身奮戰。而且經他完善的火箭飛行穩定得多，已基本具備現代火箭的雛形。

戈達德一生獲得214項火箭研究專利，但當時的美國政府卻沒有給予應有的支持。直到上世紀五六十年代，蘇聯在洲際導彈、衛星和載人航天等方面連連領先于美國，引起美國的強烈反響。在歷史的檢討中，美國于1961年發表了30年來戈達德研究液體燃料火箭的全部報告，使戈達德獲得“美國現代火箭之父”的尊稱。據說，當時林白在觀看火箭發射時，想到30年前戈達德的多級火箭藍圖，感慨地說：“我真不知道是他那時在做夢，還是我現在在做夢。”

1969年7月17日，就在“阿波羅11”號登月飛船升空后的第二天，美國《紐約時報》也專門刊文，為50年前嘲諷戈達德的登月夢想而道歉。

如今美國航空航天局的“戈達德太空飛行中心”就是為紀念戈達德而命名。在中心入口處的紀念碑上刻著戈達德的名言“昨天的夢想可以是今天的希望，還可以成為明天的現實。”▲