JPL 开放的时间是上午9点,由于相距不远,自以为提前一个小时出发应该是早到者。哪知道我太低估了美国人民的科技热情,就像中国农村春节赶集似的,天一放亮,小车、大巴就涌进了小城。我的车在距JPL仅一千米的地方就再也开不动了,真是举步维艰,附近的停车场已经停满了车,聪明的人早已抛下车徒步行进了。只见大人小孩、黑人白人,一队队地从我车边走过,顿时心生羡慕嫉妒恨。由于路边不能停车,没办法,只好鹅走鸭步慢慢挪,一千米的路汽车整整走了40分钟。驶进JPL停车场,惊讶地发现,5层停车大楼的下面4层已经密密麻麻停满了车,我的车只好开到了顶层。
从停车楼下来,情况更糟,开放的21个场所全都排着长队,一起排队的“邻居”叹气道:这里比迪斯尼乐园排的队伍都长。
JPL出身于一次尴尬的校园爆炸
JPL是美国航宇局下属的一个以探索太阳系为重点的无人飞行器实验中心,其研制的探测器已经到过太阳系全部已知的大行星。它占地面积约为72万平方米,距离著名的加州理工学院约10千米,受美国航宇局委托,它在行政上归加州理工学院管理。
JPL的出身并不光彩。1937年秋,加州理工学院里的一次不大不小的爆炸,催生了它。20世纪30年代,现代火箭的研究还处于处女期。加州理工学院里有一个“草根”组织——火箭研究小组,成员有马林纳、史密斯、帕森、福尔曼和钱学森。马林纳和史密斯是航空工程系的研究生,负责火箭总体设计;帕森学化学,负责研制火箭燃料;福尔曼擅长机械设计,负责搞火箭结构。这4个人是小组最早的“铁杆”,但4人中恰恰缺少搞理论和计算的,于是和钱学森一个系的史密斯毫不犹豫地举荐了有此专长的钱学森。1937年的春天,钱学森成为了火箭研究小组的第五个“铁杆”。
这个草根组织在校园里极不受“待见”。因为20世纪30年代,很少人把火箭当作值得开拓的科学领域,大多数人都认为这是科幻小说和好莱坞片商才感兴趣的玩闹把戏。幸好航空工程系主任冯·卡门教授很欣赏他们,草根们在冯·卡门的庇护下,勇敢地开展了火箭的研究活动。
不料,在动手作火箭试验时,他们闯了大祸。
先是马林纳和史密斯不慎在化学馆外绿茵如毯的草坪上,打翻了一瓶作氧化剂用的四氧化二氮,留下一大片焦褐,惹火了园丁。接着,他们在航空工程系大楼作火箭发动机试验又发生了故障,四氧化二氮和酒精的混合物点不着,喷出很多红色的泡沫和又腥又臭的气体,搞得大楼里一片乌烟瘴气。带有腐蚀性的气体,使实验室里所有仪器的金属表面都发生氧化,因而蒙上了一层红锈。更严重的是又一次,火箭发动机点火后突然爆炸,“轰隆”一声巨响,整个航空工程系大楼晃动起来,震碎的窗户玻璃噼里啪啦地四处飞溅,学生们惊叫着从教室里逃出来。火光、浓烟、气浪,夹杂着晕头转向踉踉跄跄夺路而逃的人群,吓得校领导以为遭到轰炸或发生了地震。
校园里到处传诵着火箭研究小组把一向清静的加州理工学院搅了个鸡飞狗跳的“英雄事迹”,他们被戏称为 “敢死队”“自杀俱乐部”。冯·卡门也因此受到了校方的斥责,他气得粗眉倒立,对着火箭小组成员大声吼道:“出去!”并勒令他们立即搬家。从此,“草根”被学校“拔除”,校方禁止他们再踏入校园实验室一步。
但5个人并不死心,他们拖着沉重的实验设备和一些瓶瓶罐罐,被冯·卡门“撵”到距离学校10千米远的一条干涸、布满沙石的河谷,人称阿洛约塞科河谷,继续从事他们的危险行为。
冯·卡门曾感慨地说:“火箭小组在那里连续干了一年,大部分时间用于研究各种火箭推进剂的性能。那里根本没有什么技术规范的文献资料,所以火箭小组一切都得用分析法和试错法从头做起。”
直到1938年5月,“自杀俱乐部”的努力终于有了回报,他们的火箭发动机运转了整整一分钟,响亮的轰鸣声,吸引了全校师生围观。美国军方也注意到火箭研究小组卓有成效的工作,交给他们了一项“重型轰炸机火箭助推起飞装置”科研项目。
1939年1月,火箭研究小组得到了国家科学院拨给的1000美元经费,用以开发固体和液体火箭发动机推进剂,以及研制耐高温的火箭发动机。半年后,他们又得到了第二笔10000美元的资助,任务是在一年内建成一个发动机试验站,并采购材料,继续研究发动机推进剂。冯·卡门认为,能得到官方交给的科研项目,证明了国家对火箭研究小组的首肯,因此应该给这个草根组织正正名了。鉴于“火箭”与“敢死”“自杀”联系太密切,而且在公众中名声不好,所以,他决定把火箭研究小组改名为喷气推进实验室(JPL),自己担任主任(从1938年至1944年,冯·卡门一直担任主任)。实验室最初设立弹道、材料、推进、结构等四个研究组,钱学森负责推进组,并与同事史都华共同管理弹道组。
第二次世界大战期间,美国空军委托JPL对由纳粹德国研制的V2火箭及其他的军事项目进行战果评估。基于此研究成果,JP L首先研制了MGM5型导弹,此后又研制发展了MGM29A型短程地对地导弹,此项研究直到1958年才停止。
你看,这就是JPL的简史,钱学森还是它的创始人之一呢。
如今的JPL,实力和影响和过去早已不可同日而语。它的脚步不再留恋校园,而是踏遍了整个太阳系。声名遐迩的探索者计划、水手计划、先驱者计划、海盗者计划、旅行者计划、伽利略计划、卡西尼惠更斯卫星、星尘计划、火星奥德赛计划、火星探路者计划、火星漫步者计划、斯皮策深空望远镜等等,无一不是它的杰作。
丰厚的成果聚成了底气,每年它都有法定的一天自信地敞开胸怀对公众开放。它认为自己有义务向为自己提供了研发资金的纳税人,陈述和报告资金的去处和成效。
这次开放的有21个实验室和场馆:JPL主任会议室、探测器看到的----正在改变的地球、“疯狂工程”展示、航天器飞控中心、JPL 最新进展、安全与任务保障中心、集邮俱乐部、地球科学与任务运行中心、宇宙大厦----发现新世界、航天器总装厂1、航天器总装厂2、航天器部件制造厂房、机器人中心、发现地外世界20年回顾展室、行星与星际之旅、太阳系探索、微型仪器实验室,还有比较适合少年儿童的科普教育中心、与航天器合影馆、火星探索演示场和冯·卡门游客中心等。
每位参观的游客都得到了一个绘有JPL徽记的书包和一张导游图,凡是适合少儿参观、参与的项目图上都标注了一个小人,游客可根据自己的喜好去参观和体验。由于到处都需要排队,每进一个场馆都需要等待很长时间,所以21个场馆我紧赶慢赶才看完了10个。
在可以容纳50人的JPL主任会议室,墙上挂着历任主任的大幅彩照:
1938至1944年 西奥多· 冯· 卡门博士 Dr. Theodore von Karman
1944至1946年 弗兰克·马林纳博士 Dr. Frank Malina
1946至1954年 路易斯·杜恩博士 Dr. Louis Dunn
1954至1976年 威廉姆·皮克林博士 Dr. William H. Pickering
1976至1982年 布鲁斯·穆雷博士 Dr. Bruce C. Murray
1982至1990年 勒夫·阿兰博士 Dr. Lew Allan Jr.
1991至2001年 爱德华·斯通博士 Dr. Edward C. Stone
2001至今 查尔斯·埃拉奇Dr. Charles Elachi
我记得钱学森在1949年至1950年6月被美国移民局软禁前,曾经担任过加州理工学院喷气推进中心的主任,不知道那个喷气推进中心是不是现在的JPL?不过墙上确实没有钱学森的照片。
会议室里播放了一部《第一张火星照片》的纪录片,讲述了20世纪60年代美国火星探测的辉煌历史。
按照距离太阳由近及远的次序排列,火星排位第四。到目前为止,它是除了地球以外人类了解最多的行星,已经有超过30枚探测器到达过火星,它们对火星进行了详细的考察,并向地球发回了大量数据。但是火星探测充满了坎坷,大约三分之二的探测器,特别是早期发射的探测器,都没有能够成功完成它们的使命。60年代初期,苏联率先向火星送去了5枚探测器,无一成功。
1964年,美国也先后向火星发射了两枚探测器:水手3号和4号。水手3号于11月5日发射升空,然而它偏离轨道连火星的面也没见到。水手4号于11月28日发射,次年7月14日在火星表面9800千米上空掠过,向地球发回了21张照片,它是有史以来第一枚成功到达火星并发回数据的探测器。当影片中的指控间里爆发欢呼声时,50年后观看电影的我们也备受感染,不觉间已心动过速。
在1964年,即使是一些权威科学家也认为火星存在原始生命,然而水手4号发回的照片带给人们的却是一个贫瘠坑洼的世界、一个没有任何火星人迹象的世界,令人大失所望。影片的结尾,透露了一个秘密:发射水手4号时,美国使用的还是笨重的老式计算机,各种数据用纸带打出,上百万条数据打出了几千米长的纸带。任务成功后,工程师们细心地把具有历史意义的纸带一条条粘贴在一起,然后涂涂抹抹拼成了一幅画。那画就放在主任办公室外面的大楼门厅里,它的年龄已达半个世纪。
影片一放完,大家不约而同地冲向大厅,对着那幅画不停地“咔嚓嚓”。其实我在排队等待的很长时间里,就站在这幅画旁,由于没有图注,我以为这是哪个孩子的涂鸦,根本没把它放在眼里。估计冲向这幅画的人,犯了和我一样的错误。这时我才明白,所谓《第一张火星照片》,不仅仅指的是水手4号拍摄的火星照片,还有那幅“画”----科学探索者的艰辛劳动。
参观JPL,到处可以看到身穿红色T恤衫的JPL员工,他们是开放日的志愿者。整个参观园区大约每隔50米就有一个遮阳伞,伞下是放着导游图的咨询台,有两三个“红T恤”在为游客解疑释惑。大凡排长队的地方,都有他们在维持秩序、疏导通道。
更多的人出任开放日的讲师。很多场馆里设有小型演示间,每隔15分钟便有一个微型讲座。讲座的时间、内容和演讲人姓名、职务等,都贴在墙上,便于游客“各取所需”。每个出生在JPL的深空探测器,都按其分类置于不同的场馆里,“红T恤”在那里娴熟地介绍着它们杰出的性能和伟大的发现,当然也显示着自己在此地工作的骄傲与自豪。在孩子们多的地方,“红T恤”很注意放低身段,或是弯腰或是坐着与孩子们对话,他们对家长说,根据儿童心理学,只有平视,孩子们才会有亲切感和信任感。
航天器飞控中心和航天器总装厂是最受欢迎的场馆,我排了一个小时队才见到航天器飞控中心的真面目。和我国的飞控中心相比,他们的规模要小一些,大屏幕和电脑很多,座椅却很少。正前方弧形墙上,2/3的地方是大屏幕,各种红红绿绿的数据在不停地滚动。“红T恤”介绍说,这里灯光较暗,因为还有人在工作,滚动的数据是对某探测器实时监测的数据。每次有任务了,总体和各个分系统的研制责任人就在各自的座椅上工作,没有什么一岗、二岗之分,也没有专门供领导参观指导的席位。我正纳闷每个座椅前面放有四五台电脑、一个人怎么能看管得过来?正在工作的人滚动着椅下的轱辘,“哗”地一声就从远端的电脑前滑了过来,敢情他们个个都是“轮滑”高手啊。
参观航天器总装厂是彻底没戏了,估计排到下午三点半场馆闭馆,我也排不到入口,只好赶紧转移目标。
在航天器部件制造厂房,“红T恤”带领我们从一层到二层详解厂房里的各种精密机床、数控加工中心,以及火星探测器上使用的类似金箔、银箔、乌箔的各种防热防寒材料。还有一个正在生产中的太阳能帆板,在车间里摊开着,迎接着我们。走在十分紧凑的厂房里,感觉不像是传统意义上的生产车间,没有油污、没有噪声,干净得像是药品生产厂。
在火星探索演示场,机遇号火星车正在进行越障表演,“红T恤”不停地在“机遇”号的6个轮子下面放置大石块,“机遇”号则不紧不慢地压过石块继续行走,引得参观者连声喝彩 。“红T恤”演说道:“勇气”号和“机遇”号是一对双胞胎火星车,它们是美国航宇局2003年“火星探测漫游者”计划的主角,它们在2003年6月和7月先后发射,于2004年1月先后到达火星。“红T恤”指着“机遇”号,告诉我们,它很了不起,截至2015年它已在火星漫游了11年多,而它的设计寿命仅为3个月,我们没想到它会干到如此“高龄”;它使人类第一次在外星球上看到了完整的陨石;它用2年以上的时间对维多利亚撞击坑进行了观察勘探;它还打破了美国航宇局最长的外星表面行驶距离纪录。根据2015年的数据,它的总行程已达到42.194千米,正好是跑完全程“马拉松”的距离,不过是在火星上。这一数字超过了之前由“阿波罗”17号两名航天员尤金·塞尔南和哈里森·施密特,驾驶月球车创造的35.74千米外星行驶纪录。而且“机遇”号”的使命还远远没有结束,所以这项纪录还将持续被刷新。“红T恤”很陶醉地夸赞:“机遇”号的成果让科学家们充满了兴奋,因为它提供的证据表明,在过去的某个时间,火星表面曾流淌过水,我们准备让机遇号进入奋进撞击坑边缘继续寻找水和粘土矿床,这里被命名为“马拉松谷”,以纪念“机遇”号完成第一次火星上的马拉松里程。“红T恤”满脸笑颜地说:“我敢打赌,我们还将继续从它身上得到更多的火星数据。”
“红T恤”非常自豪地炫耀说,JPL鼓励员工奇思怪想、异想天开,招收员工时并不十分看重学历和专业,注重的是想象力,所以他的研究室里除了专业人员外,还有学绘画的,搞3D动画的,还有热衷变形金刚、摇滚音乐的,只有多元的想象交融,才能组合出生最新颖的创意。你看我们的探测器着陆火星都有不同的形式:“机遇号”用的是气囊弹跳式、“凤凰号”用的是反推火箭软着陆式,而“好奇号”则用的是天空吊车式。
我注意观察了一下,为开放日服务的“红T恤”大概有500人。不知道他们是经过什么特殊的训练,还是天生口才好,反正大凡由他们主持或介绍什么时,我虽听不太懂但总能听到周围人的开怀大笑。
我想,如果我们的航天场所也有开放日的话,我一定报名去当志愿者。咱的讲解水平自然不敢和专业人士相比,但好歹进航天大门近30年,总比死背硬记讲解词的讲解员要好。再降低点志愿,哪怕去发放纪念品,或者去卖煎饼果子、矿泉水呢。