人物簡介
戈達德1882年出生於美國麻薩諸塞州的伍斯特。16歲時閱讀了威爾斯的科幻小說《星際戰爭》後開始對太空產生興趣。1899年10月19日他把自己的生涯定位在火箭的研究上。1904年戈達德進入伍斯特理工學院。(Worcester Polytechnic Institute)學習並於1908年拿到物理理學士學位。1910年從克拉克大學獲得碩士學位,一年後獲博士學位。1912年成為普林斯頓大學的研究員。
1926年戈達德在麻薩諸塞州的奧本(Auburn)發射了首枚液體火箭。發射地點後來成為了美國政府官方指定的國家歷史地標(NationalHistoricLandmark)。
1945年8月10日,戈達德因患喉癌在馬里蘭州巴爾的摩去世。
職業生涯
生涯構想
早在上世紀初,羅伯特·戈達德就對火箭作了許多研究和試驗。後來,他開發了多級火箭,每級發動機都將火箭推得更高一些,直至飛出大氣層。他的多級火箭設計思想到今天還在用,就某些方面來說今天的火箭都是戈達德火箭。
實驗第一枚化學燃料動力火箭
1903年,懷特兄弟駕駛世界上第一架飛機飛越了美國北卡羅來納州。爾後,其他的科學家和發明家也駕駛飛機作了飛行試驗。但是,羅伯特·戈達德遠遠超越了時代,他要打造與飛機不同的飛行器,並將其早期的兩種設計稱之為“火箭”。戈達德設計並試射了許多火箭,這些火箭都是用固體化學燃料作動力的。到了1925年,他設計並試射了世界上第一枚用軟體化學燃料作動力的火箭;1926年,又成功地試射了世界上第一枚用液體化學燃料作動力的火箭。許多歷史學家認為火箭發射與懷特兄弟的飛機首次飛行一樣地重要,戈達德的試驗證明了火箭可以飛出地球大氣層飛向太空。
對火箭的興趣來源
羅伯特·戈達德於1882年出生在美國麻薩諸塞州伍斯特。戈達德童年時,舉家搬遷到麻薩諸塞州波士頓。其父精通機械,是波士頓機械業刀具加工商。戈達德童年時代,母親患上了肺結核病,身體極度虛弱,那時肺結核病是無藥可治的。戈達德也經常生病,沒法堅持正常上學。17歲時,全家回遷伍斯特。戈達德是個壞學生,留過級,年齡比同學大。他討厭數學,當然後來是數學幫助他成就了一番事業。
一個美麗的秋天日子,戈達德正坐在他家屋後的一棵樹下讀英國作家H·G·韋爾斯的科幻小說《星際大戰:火星人入侵地球》。說來也真奇怪,羅伯特說:“當我仰望東方的天空時,我突然想要是我們能夠做個飛行器飛向火星,那該有多好!我幻想著有這么個小玩藝可以從地上騰空而起,飛向藍天。從那時起,我像變了個人,定下了人生的奮鬥目標。” 過後,他認為這或許與韋爾斯的書有些關係。
羅伯特·戈達德很少談起10月19日他在樹下看書的那一天,但他永遠牢記這一天。就在這一天,他想發明一種飛行器,這飛行器可以比什麼都飛得更高、更遠。他認準了人生這一奮鬥目標,相信自己一定能夠成功。他說:“我明白我必須做的頭一件事就是讀好書,尤其是數學。即使我討厭數學,我也必須攻下它。”
兩年後,戈達德身體好了,可以上學了。他上了伍斯特南方中學,非常用功地學習數學。戈達德的父親傾其所有關照患病的愛妻,沒錢再交羅伯特中學畢業後的學費了。戈達德從別處得到了資助,上了伍斯特的一所技術學院。他有了很好的老師,老師幫他學成了數學和物理學的行家。戈達德在伍斯特理工學院完成了學業,留校當了一名物理教師,後來又上了克拉克大學。
對火箭的研究
他開始發展多級火箭構想,多級火箭就是不只一個發動機的火箭,每級發動機都可以將火箭推得更高一些。火箭的動力來自爆燃的兩種氣體——氫氣和氧氣。
在克拉克大學的一年後,戈達德去了新澤西州普林斯頓學院對火箭作了進一步研究。他說:“我經常通宵達旦地工作,終於懂得了怎樣讓火箭飛得比什麼都高。但我幹得太累了,又病倒了,不得不停止工作,接受治療。經過X光透視,我患上了和我母親一樣的病——肺結核。醫生說我只能再活兩周,讓我長期休息。但我很想活下去,我不能死,我要工作。”
兩周后,羅伯特·戈達德沒有死,又開始工作了。1913年10月,戈達德完成了第一枚火箭計畫;次年5月,又完成了一枚火箭計畫。這兩次火箭計畫為後來的載人航天奠定了必不可少的基礎。 1914年,美國政府授予他兩項專利以保護其發明權。
斯密森學會為羅伯特·戈達德提供經費以幫助他繼續研究火箭。 1919年,斯密森學會在《到達極限高度的方法》上發表了戈達德的幾份報告來闡明他的研究。報告闡明了他怎樣發展火箭的數學理論,並讓火箭飛得比氣球高的方法。在報告中,戈達德還講述了火箭飛抵月球的可能性。對登月的可能性,新聞作了大辯論,很多人認為戈達德提出這么個不現實的事來,真是個大傻瓜。上了發射架的世界第一枚液體燃料火箭(美國宇航局戈達德太空飛行中心照片)
戈達德需要經費繼續研究火箭,世界著名飛行員查爾斯·林德伯格幫助他從古根海姆基金弄到了經費,戈達德馬上著手研製更大的火箭。在上個世紀三十年代,他在新墨西哥羅斯韋爾一家科研中心多次試飛火箭。他試飛第一枚用電力控制的火箭,控制點離發射點有300米。他還試飛了第一枚用陀螺儀控制的火箭,陀螺儀用來保持火箭瞄準目標。
戈達德所有的科研工作都是在美國完成的,但他的成果聞名全世界。德國科學家利用他的設計思想打造了用於第二次世界大戰的V-2火箭。
在第二次世界大戰期間,戈達德幫助美國海軍開發了一些火箭發動機和發射噴氣式飛機的方法。他繼續研製打坦克的火箭筒,這是他在第一次世界大戰末就做過的科研項目。
1945年,羅伯特·戈達德因患癌症不幸去世,享年63歲。他一生體弱多病,但很樂觀。他在火箭研究方面取得了顯著成就,得到了很多榮譽,他相信自己的人生是完整。他說:“夢想不知從何而來,我17歲時就將夢想變成了現實。”
獲得的榮譽
羅伯特·戈達德去世多年後,得到了一項特殊的榮譽。1959年,美國在華盛頓特區附近的馬里蘭建造了戈達德太空飛行中心,這是美國第一個完全用於太空科學的大型科學實驗室。戈達德太空飛行中心向證明飛行器可以飛出地球大氣,飛向太空的美國火箭專家羅伯特·戈達德致敬。
(譯者註:編譯自美國之音2002年6月19日特別英語節目《探索》)
研究成果
他從1920年開始研究液體火箭,1926年3月16日在麻薩諸塞州沃德農場成功發射了世界上第一枚液體火箭。而德國的V-2火箭試驗成功,已經是1942年以後的事了。
是美國最早的火箭發動機發明家,被公認為現代火箭技術之父。
1926年3月16日,在麻薩諸塞州的奧本,冰雪覆蓋的草原上,戈達德發射了人類歷史上第一枚液體火箭。火箭長約3.4米,發射時重量為4.6公斤,空重為2.6公斤。飛行延續了約2.5秒,最大高度為12.5米,飛行距離為56米。這是一次了不起的成功,宣告了現代火箭技術的誕生。
1930年12月30日,戈達德研製的一枚新的液體火箭發射成功,高度達到610米,飛行距離300米,飛行速度達到800千米/小時,打破了以往的火箭飛行記錄。
1931年,他在火箭發射試驗中,首先採用了現代火箭目前仍然使用的程式控制系統。
1932年,他首開先河,用燃氣舵控制火箭的飛行方向。同年,首次解決了用陀螺儀控制火箭飛行姿態的問題。
1935年,戈達德研製的的液體火箭最大射程已達到20千米,時速達到1103千米,是人造飛行器第一次超過音速。
戈達德共獲得了214項專利,其中83項專利在他生前獲得。
事實上,美國是現代火箭技術真正起步的地方,戈達德也被公認為現代火箭技術之父。
職業生涯
美國人戈達德在他17歲的時候就嚮往火星之旅了。十年以後戈達德認識到,唯一能達到這個目的的運載工具
就是火箭。從那時起,他就決定將自己獻身於火箭事業。童年的時候,戈達德就顯示出對科學幻想和機械的特殊興趣和能力。那時候他常迷戀於威爾斯的科幻小說,如《星球大戰》等,也醉心於閱讀凡爾納的《從地球到月球》等作品。在他的自傳中,他承認這些小說大大激發了他的熱情和想像。他認為,這些小說“完全抓住了我的想像力。威爾斯的奇妙的真實的心理描寫使事情變得十分生動,而其所提出的面對奇蹟的可能途徑總是讓我想個不停”。24歲從渥切斯特技術學院畢業後進入克拉克大學攻讀博士學位。這兩所院校都在他的家鄉麻薩諸塞州。
火箭推進劑研究
1911年他取得博士學位後留校任教。在此期間,他認識到液氫和液氧是理想的火箭推進劑,在隨後的幾年裡,他進一步確信用他的方法一定會把人送入太空。他在實驗室里第一次證明了在真空中可存在推力,並首先從數學上探討包括液氧和液氫在內的各種燃料的能量和推力與其重量的比值。
1919年發表經典性論文<<到達極高空的方法>>,開創了航天飛行和人類飛向其他行星的時代。他最先研製用液態燃料(液氧和汽油)的火箭發動機,1925年在他的實驗室旁的小屋裡,一台液體推進劑的火箭發動機進行了靜力試驗,1926年成功地進行了世界第一次液體火箭發動機的飛行。它的意義正如戈達德所說:“昨日的夢的確是今天的希望,也將是明天的現實。”戈達德的研究極端缺少經費,而且挑剔的輿論界也不放過這位嚴謹的教授。《紐約時報》的記者們嘲笑他甚至連高中的基本物理常識都不懂,而整天幻想著去月球旅行。
他們稱戈達德為“月亮人”。為新聞界左右的公眾也對這位科學家的工作表示懷疑和不理解,但這都不能撼動頑強的戈達德。最好的辦法是走自己的路,繼續自己的研究,而對公眾的反應保持沉默,因為他很清楚這種譏諷是不會持久的。
火箭動力學研究
他從1909年開始進行火箭動力學方面的理論研究,三年後點燃了一枚放在真空玻璃容器內的固體燃料火箭,證明火箭在真空中能夠工作。他從1920年開始研究液體火箭,1926年3月16日在麻薩諸塞州沃德農場成功發射了世界上第一枚液體火箭。 報界的注意力再次集中到他身上,至少這次有些讚揚的話語了。意想不到的是報界的報導引起了美國航空界先驅人物之一林白的注意。在親自考察了戈達德的試驗和計畫之後,他立即設法從格根海姆基金會為戈達德籌得5萬美元。這對於極端缺少資金而又迫切需要進行實驗設計的戈達德真是雪中送炭。這時麻薩諸塞州對於戈達德的計畫就顯得太擁擠了,於是在1930年他的全家和四個助手遷到新墨西哥州的羅斯威爾建立他的發射場。到1941年,除了短暫的中斷之外,他在這裡從事了在科技史上最令人矚目的個人研究計畫。
人物經歷
童年時期
羅伯特·戈達德出生於美國麻薩諸塞州的伍斯特,是家中的長子,他的弟弟因為脊椎畸形而夭折。
隨著美國城市在19世紀80年代開始使用電力,年輕的戈達德開始對科學產生興趣,特別是工程學及工業技術。他的父親教導他家中的地毯如何產生靜電,當時年僅5、6歲的戈達德的想像力開始萌芽。戈達德相信如果鋅電池可以用某種方式來存儲靜電,他可以跳得更高。他的母親警告說如果他成功了,他會“出得去回不來。”,於是戈達德停止實驗。
青年時期
他在16歲時閱讀了威爾斯的科幻小說《星際戰爭》後,開始對太空產生興趣。1899年10月19日他把自己的生涯定位在火箭的研究上。
因為戈達德對空氣動力學產生興趣,所以他研究一些美國物理學家塞繆爾·蘭利在科學期刊《史密森尼》所發表的論文。蘭利在這些論文中寫道,鳥類使用不同的力量來拍打兩邊翅膀,並因此在空中迴轉。十幾歲的戈達德從這些文章獲得啟發,觀察到燕子如何巧妙地移動翅膀,來控制飛行。他指出鳥類明顯操控著尾羽來進行飛行,他稱為它為“鳥類的副翼”。他對蘭利的一些結論不以為然,並在1901年寫了一封信給《尼古拉斯》雜誌來表達他自己的想法。但是編輯聖尼古拉斯拒絕刊登戈達德的信,認為鳥類跟隨一定數量的情報來飛行,“機器不會採取這些情報來行動”。戈達德不同意這種看法,認為一個人可以用自己的智慧來控制飛行機器。
戈達德在1904年進入伍斯特理工學院(Worcester Polytechnic Institute)學習,並擔任實驗室助理與導師。他後來加入SAE兄弟會,認識高中同學Miriam Olmstead。他與Miriam Olmstead後來訂婚,但是在1909年分手。
他於1908年拿到物理學士學位,1910年從克拉克大學獲得碩士學位,一年後獲博士學位。他在1912年成為普林斯頓大學的研究員,在帕爾默物理實驗室進行研究。
戈達德仍是一個學生時,曾寫過一篇論文,提出一個方法來“保持飛機平衡”。他提出的想法在1907年《科學美國人》上出版。戈達德後來在他的日記中寫道,他相信該論文是人類歷史上首次提出方法來“讓飛行中的航空器自動保持穩定”。
1926年戈達德在麻薩諸塞州的奧本(Auburn)發射了首枚液體火箭。發射地點後來成為了美國政府官方指定的國家歷史地標(National Historic Landmark)。
1945年8月10日,戈達德因患喉癌在馬里蘭州巴爾的摩去世。
外界評價
戈達德的一生是坎坷而英勇的一生。他所留下的報告、文章和大量筆記是一筆巨大的財富。對於他的工作,馮·布勞恩曾這樣評價過:“在火箭發展史上,戈達德博士是無所匹敵的,在液體火箭的設計、建造和發射上,他走在了每一個人的前面,而正是液體火箭鋪平了探索空間的道路。
當戈達德在完成他那些最偉大的工作的時候,我們這些火箭和空間事業上的後來者,才僅僅開始蹣跚學步。” 但他的一生卻是孤獨而不被人理解的。勇敢的戈達德毫不氣餒,在理論和實踐上做了很多工作,向懷疑他的構想的人們表明未來的整個航天事業都將建基於火箭技術之上。他也因此而當之無愧地被稱為“現代火箭之父”。 戈達德雖然成功地發射了世界上第一枚液體火箭,但最初並沒有引起美國政府的重視和支持,所以到他逝世時美國的火箭技術還遠遠落後於德國。直到1961年蘇聯太空人加加林上天后,美國才發表了戈達德30年來研究液體火箭的全部報告。後來,他被譽為美國的"火箭之父",美國宇航局的一座空間飛行中心被命名為"戈達德空間研究中心"。
他獲得的榮譽達到了頂峰。他被追授了第一枚劉易斯·希爾航天勳章,而國家宇航總局的一個主要基地以他的名字命名為戈達德航天中心。