天文史上的今天:人类第一枚液体燃料火箭成功发射
▲罗伯特·戈达德博士(Robert Hutchings Goddard,1882-1945) 来源:NASA
1926年3月16日,世界上第一枚液体燃料火箭在美国马萨诸塞州奥巴恩(Auburn)成功发射。这枚火箭飞行了2.5秒,飞行最高高度达到12.5米,飞行距离56米。火箭自身高度3米,使用液氧和汽油作为燃料。
这枚火箭的研制者是美国的火箭技术先驱罗伯特·戈达德博士(Robert Hutchings Goddard,1882-1945)。
▲戈达德和他研制的早期火箭装置 来源:NASA
早在13世纪初,中国科学家就制造出了最早的使用火药驱动的“火箭”。而到了19世纪,英国工程师们对火箭的技术进行了多项重要的改进。在1903年,俄国的宇航先驱齐奥尔科夫斯基发表了他的著名研究,阐述了使用火箭进行太空飞行的可能性,但一直到20世纪20年代戈达德开始,人类才真正开始研制现代意义上的液体燃料火箭。
这种技术逐渐积累改进之后,最终在1960年代将人类送入了太空。
▲在克拉克大学任教的戈达德教授 来源:NASA
戈达德1882年出生于美国马萨诸塞州,年轻时开始对天文和航天方面感兴趣,尤其被威尔斯(H.G. Wells)讲述火星人入侵的著名科幻小说《世界大战》深深吸引。
1907年,戈达德开始尝试自制火药驱动的火箭,后来在克拉克大学攻读物理学博士学位期间,乃至后来在该大学担任教授期间,戈达德一直没有中断过对火箭技术的研究。
他是第一个证明火箭可以在没有空气的真空中飞行的科学家,并从数学上计算了不同燃料的推进效率,其中包括液氧和液氢。他还获得了关于多级火箭设计和液体燃料火箭的技术专利,并从美国史密松学会那里获得资助,继续自己的研究。
▲火箭实验室内的戈达德教授 来源:NASA
1919年,他的经典论文《到达极端高度的方法》(A Method of Reaching Extreme Altitudes)由史密松学会出版。在这篇论文中,戈达德论述了他关于火箭推进方面的设想,并提出未来有可能利用火箭技术将人类送上月球的设想。当时美国的各大媒体断章取义,截取他关于登月的设想,并大加嘲讽。
比如在1920年1月份,著名的《纽约时报》发表了一篇社论,提到“戈达德博士似乎缺乏最基本的高中物理知识,因为他似乎认为在地球的大气层之外火箭还是能够使用的”。
后来,到1969年7月份,就在美国阿波罗11号飞船即将实现人类首次载人登月之前的三天,《纽约时报》专门刊登致歉和更正声明,承认自己在1920年代的那篇社论是错误的。
▲戈达德和他研制的火箭 来源:NASA
在1925年12月份,戈达德在自己工作的克拉克大学物理楼进行了一次液体燃料火箭的测试。安全起见,这次测试期间火箭本身是被固定住的。戈达德在记录中写道:测试结果是令人满意的,火箭的推力应当可以克服其自身重量。
最终,1926年3月16日,戈达德终于在马萨诸塞州小城Auburn郊外的一座空旷农场上完成了人类历史上的第一次液体燃料火箭飞行。
▲1932年,戈达德和同事们在火箭测试场 来源:NASA
戈达德一直从事火箭技术的研究,一直到1945年逝世。他幸运地争取到美国一家私营基金会“古根海姆航空促进基金”的支持,并利用这笔钱在美国西南部的新墨西哥州建立了一座火箭测试场,从1930年一直运营到1942年。在那里,戈达德成功进行了31次火箭发射,其中一枚火箭持续飞行了22.3秒,高度达到了2700米。
可惜的是,戈达德的火箭研究一直没有得到美国政府过多的支持,而相比之下,在大西洋另一边的德国,在得到政府大力扶持之后,德国的火箭技术开始突飞猛进,并最终在1944年研制出V-2飞弹并攻击了英国伦敦,这是世界上第一种真正意义上的弹道导弹。
▲1943年夏季,一枚德国V-2火箭升空,二战期间,火箭第一次被用作杀人武器 来源:wiki
戈达德在1945年逝世,未能活着看到1950~1960年代人类航天技术疯狂发展的年代,他关于宇宙航行的梦想很快就变成了现实,1969年,人类踏上了月球表面。
为了纪念他的成就,1959年5月1日,美国宇航局位于马里兰州的一个主要研究中心被命名为戈达德空间飞行中心。
▲1959年开始,一座美国宇航局的主要研究中心被命名为“戈达德空间飞行中心”
“很难说什么是不可能的,因为昨日的梦想正是今日的希望,明日的现实。”
——罗伯特·戈达德
编辑:顾军
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