從「自殺小隊」到世界頂級科研機構

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作者、美編：吳泱

校對：王啟儒，毛明遠

後期：庫特莉亞芙卡，李子琦，徐⑨坤

責任編輯：毛明遠

本文約3500字，閱讀約需5分鐘。

「

對於常常關注天文時事的天文愛好者們，JPL應該不是一個陌生的名字。它常常出現在各種圖片的腳註裡，是很多圖片的版權所有者、是那個「幕後大佬」。

噴氣推進實驗室，英文名Jet Propulsion Laboratory，簡稱JPL，是美國一個以非載人飛行器探索太陽系的研究中心，美國宇航局（NASA）的一個下屬機構，位於加利福尼亞州帕薩迪那市，負責為NASA開發和管理無人空間探測任務，行政上屬於加州理工學院（CalTech）管理。

JPL的LOGO。

Credit：NASA，JPL

關於這個神秘的、具有傳奇色彩的研究機構，有哪些鮮為人知的秘事呢？

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1.「自殺小隊」的成立

JPL歸加州理工學院古根罕航空實驗室（GALCIT）管轄，可以追溯到1936年在阿洛約·塞科河谷（Arroyo Seco）進行的第一組火箭實驗。加州理工學院的研究生弗蘭克·馬利納（Frank Malina），師從著名力學大師馮·卡門（Theodore von Kármán），後者為1939年的「GALCIT火箭計劃」贏得了美國陸軍的財政支持。1936年，馮·卡門和馬利納在加州理工學院校園裡瘋狂「安利」他們的火箭計劃，很快湊齊了一個五人小隊，包括馮·卡門的另一個弟子比爾·博雷（Bill Bollay），馮·卡門的助手史密斯（Apollo M. O. Smith），校外的有化學家約翰·伯森斯（John Parsons）和工程師愛德華·弗曼（Edward S. Forman）。他們一起測試了一臺小型酒精燃料發動機，為的是收集馬利納研究生論文的數據。

這五人很快開始了一場美國式的探索，雄心勃勃地工作，甚至想登上月球，結果一個月後差點因為資金不足而解散。無奈之下，馬利納和伯森斯決定寫小說掙經費，講一個邪惡火箭科學家幫助邪惡帝王統治世界的故事，忙活了幾個月一分錢也沒撈著。一年之後，氣象學專業的維爾·阿諾德（Weld Arnold）開始對火箭項目產生興趣，他表示，如果火箭能用於氣候學研究，就幫助團隊籌措經費。

1937年，靠著阿諾德東拼西湊得來的1000美元，火箭發動機研究終於步入正軌。馮·卡門的弟子錢學森，這個時候也加入了火箭小隊。隨著發表論文數量的增加，這個業餘興趣小組逐漸獲得校方的重視，加州理工決定將小組列入航空實驗室，並分配他們一間地下室進行實驗。

「自殺小隊」在實驗間隙休息。這個綽號甚至得到了JPL官方的承認（官網可查）

Credit：JPL

科學探索不會是一帆風順的，總伴隨著各種事故。搬進地下室不到一個月，小組差點被學校端掉。先是馬利納不小心把劇毒的化學試劑灑在了化學樓前的草坪上，形成了巨大的難於去除的棕褐色焦痕；這還沒結束，在一次實驗中，化學燃料產生了大量泡沫和濃煙，把航空實驗室一樓幾乎所有的金屬儀器都腐蝕得坑坑窪窪，其中還有不少精密儀器，這甚至使整個航空實驗室的研究短暫停滯。在馮·卡門的極力爭取下，火箭小組的學生才沒被校方開除。作為代價，馮·卡門把他們趕出了地下室，另找了航空實驗室東面的露天平臺讓他們接著做實驗。

接下來，火箭小隊無數次引爆了自己的燃料桶、發動機、火箭模型，巨大的響聲讓這個小小的平臺成為加州理工學院最熱血的地方。全校的人，乃至整個帕薩迪納市，都知道這裡有一群不要命青年，他們想要飛出平庸的地球。小組得到了五花八門的綽號，「火箭俱樂部」「加州敢死隊」「火藥暴徒」「自殺小隊（Suicide Squad）」，堪稱世界級煙花表演藝術家。

後來，學校將這個興趣小組攆到了郊外的阿洛約•賽科河谷上。鳥槍換炮的興趣小組，在河谷上成立了一個實驗基地。

1943年11月，該火箭項目正式成立實驗室，名為「噴氣推進實驗室」，正式成為由大學合同管理的陸軍設施。此後，出於軍事保密，關於JPL的新聞越來越少，它逐漸變得神秘起來。

著名科幻電影《火星救援》中有如下橋段：

火星救援片段

正是7位創始人不怕死的探索精神，才有了之後美國航天乃至世界航天的傳奇。

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●2.錢學森與JPL

1935年，錢學森來到美國麻省理工學院（MIT）學習，最初學的是飛機機械工程，只用一年時間，就拿到了工程學碩士。但在畢業時，錢學森碰到了一個問題，他找不到實習的單位。美國的飛機製造廠只接收美國學生實習，因為飛機的製造是機密。無奈之下，錢學森只好轉了專業，選擇了航空理論。美國航空理論的中心在加州理工學院，其教授馮·卡門是美國航空的鼻祖級人物。

加州理工學院的同學們對於錢學森的印象是冷漠、傲慢。他的優異成績始終是學生的榜樣，那時的教授甚至會把錢學森工整的考卷貼在門上，以勸退那些抱怨考試太難的學生。但是他本人卻難以接近。在他加入火箭小組前，火箭小組頭子馬利納時常到成員阿諾德的宿舍，和他討論實驗結果，而同宿舍的錢學森也會耐心地傾聽，並與之探討。這令他們很驚訝，後來深入了解了錢學森之後，才知道，他只是「不願意和比自己蠢的人打交道」罷了。

1937年，加入火箭小組後僅一個月，在馮·卡門的指導下，錢學森發表了一篇名字巨長的論文（見下圖），奠定了他在火箭小組裡核心數學家的地位。

超長標題

1938年7月至1955年8月，錢學森在美國從事空氣動力學、固體力學和火箭、飛彈等領域研究，並與馮·卡門共同完成高速空氣動力學問題研究課題，建立了「卡門-錢學森」公式，在二十八歲時，就成為世界知名的空氣動力學家。

在1944年，美國噴氣推進實驗室（JPL）正式成立，馮·卡門擔任主任，錢學森擔任火箭研究理論組組長。

在二戰中，飛向太空的火箭變成了飛向敵人的飛彈。憂心忡忡、思念祖國的錢學森和導師、朋友隱入秘密軍事基地時，難免心情複雜。事情發展的方向，似乎已經不能由他們主導了。後來納粹德國戰敗，大西洋兩端的火箭狂人見了一面——馮·卡門帶領團隊前往歐洲，對德國的火箭之父馮·布勞恩進行審問，並將他和德國最核心的火箭技術帶回美國。

錢學森歐洲之行

Credit：JPL

時至今日，錢學森在美國科學家眼中還是一個神級人物，他對JPL的貢獻也沒有被忘記。在他誕辰時，特斯拉公司創始人名下的火箭公司SpaceX，發出推特，祝這位JPL的創始人生日快樂。

SpaceX紀念錢學森先生的推文：「祝@NASAJPL的創始人，錢學森先生，生日快樂！」

Credit：SpaceX

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●3.學霸們愛吃花生

好奇號成功著陸火星，媒體發布了很多圖片，不知大家有沒有看到這張？

2012年8月，好奇號著陸前，控制室內的「好運花生」。

Credit：JPL

咦，這不是花生嗎？怎麼還和好奇號有關係？嗯，是的！它們被稱為「lucky peanuts」，譯為「好運花生」。吃花生能帶來好運？是工程師們迷信了還是單純的嘴饞？

其實，JPL有個傳統：在重大、危險的飛行活動期間吃花生。

吃花生的傳統，開始於上世紀60年代的「徘徊者7號」月球任務。最初的6次全部以失敗告終，執行第7次任務時，有人將花生帶到控制室，好巧不巧，任務順利完成。從此，吃花生便成為JPL執行發射和著陸任務時的傳統。

從1964年「徘徊者7號」任務起，每逢重大活動，在NASA的任務控制中心都會出現「好運花生」，希望帶來好運，任務取得成功。

人家吃花生，我們吃什麼？我們吃大包子！

中國航天人鍾愛的「成功包」

Credit：央視新聞

試驗人員加班比較多，而包子比饅頭有味道，吃起來也比較方便，所以夜班加餐一般都是選包子。後來不知從什麼時候起，大家養成了在發射前吃一頓包子的習慣，取其寓意是：圓潤的外形——「圓滿」和蒸籠的「爭氣」。

●4.藝術工作室

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科學和藝術其實本質上是相通的，而JPL就擁有一個完整的藝術和設計工作室。NASA的每一張公開發表的航天圖片，都要經過他們之手，進行仔細的打磨。有時候，他們還得畫一些壓根不存在的想像圖。

下面我們來欣賞一系列JPL藝術工作室Invisible Creature在2016年製作的系列科幻海報吧！

左右滑動查看更多

Credit：JPL

●5.可上九天觀星，不忘關懷民生

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JPL因其與NASA的合作而聞名於世，但它並沒有忘記地球媽媽。它擁有很多「可上九天觀星」的技術，這些技術在醫學和健康領域也大有用武之地。最近幾年，JPL的頂級科學家意識到，他們強大的探索技術，或許也能更「接地氣」地幫助解決地球上的一些難題。

例如，為火星探測車開發的甲烷傳感器，就應用在天然氣管道洩漏的檢測系統裡了。

美國醫療機構最近發現，只用常規的超聲波技術來繪製乳腺圖像有點困難。於是，又到了JPL「大顯身手」的時候，因為JPL的行星科學家們的第二大任務，正是獲得其他天體複雜地形的詳細雷達圖像。利用JPL的研究來修改乳腺導管系統的圖譜，新圖譜能幫助儀器更準確地繪製女性乳腺導管的圖像，從而使手術專家更精確地進行乳腺癌手術。

這些地球上最聰明的人說，JPL擁有「為星系拍照的超精細探測器，這些探測器當然也可以為人腦繪圖和用於癌症手術。」

●總結

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篇幅限制，關於JPL的軼事就介紹到這裡了。

附上JPL官網連結，很有意思的網站，有美圖、天文新聞，有興趣可以看一下：https://www.jpl.nasa.gov

在世界另一端的中國航天也在不斷抒寫傳奇。筆者希望接下來也整理一份中國國家航天局（CNSA）的趣事。

小彩蛋：下面是一道JPL的面試題，你能做對嗎？

海拔90米的地球表面，在一鍋水上覆蓋了一層緻密的食用油，已知食用油的沸點為160度，水的沸點為100度，用天然氣爐加熱，已知水在第30分鐘開始沸騰，假設在保證容器當中有足夠水的前提下一直加熱下去，油會沸騰嗎?

（提示:油的比熱容比水小得多，同等質量的油和水，吸收同樣熱量，油沸騰得比水快）

參考文章：

1. https://www.jpl.nasa.gov/about/history.php

2. https://www.jpl.nasa.gov/about_JPL/jpl101.pdf

3. https://www.jpl.nasa.gov/spaceimages/

4. http://news.youth.cn/kj/201603/t20160301_7691809.htm

5. https://www.sohu.com/a/225003619_115932

6. 嗶哩嗶哩視頻：BV1r54y1r7n3

錢學森回國前是如何參與了納粹和美國的太空爭霸？|如何靠撿破爛造出自己的火箭

7. 知乎：航天面面觀 文章連結：https://www.zhihu.com/question/303668063/answer/539559589

『天文溼刻』 牧夫出品

卡西尼號在執行土星探索任務時，土星恰巧擋住了太陽，它的環散射了太陽光，環縫結構清晰可見。

Image Credit: NASA，JPL