从“自杀小队”到世界顶级科研机构

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作者、美编：吴泱

校对：王启儒，毛明远

后期：库特莉亚芙卡，李子琦，徐⑨坤

责任编辑：毛明远

本文约3500字，阅读约需5分钟。

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对于常常关注天文时事的天文爱好者们，JPL应该不是一个陌生的名字。它常常出现在各种图片的脚注里，是很多图片的版权所有者、是那个“幕后大佬”。

喷气推进实验室，英文名Jet Propulsion Laboratory，简称JPL，是美国一个以非载人飞行器探索太阳系的研究中心，美国宇航局（NASA）的一个下属机构，位于加利福尼亚州帕萨迪那市，负责为NASA开发和管理无人空间探测任务，行政上属于加州理工学院（CalTech）管理。

JPL的LOGO。

Credit：NASA，JPL

关于这个神秘的、具有传奇色彩的研究机构，有哪些鲜为人知的秘事呢？

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1.“自杀小队”的成立

JPL归加州理工学院古根罕航空实验室（GALCIT）管辖，可以追溯到1936年在阿洛约·塞科河谷（Arroyo Seco）进行的第一组火箭实验。加州理工学院的研究生弗兰克·马利纳（Frank Malina），师从著名力学大师冯·卡门（Theodore von Kármán），后者为1939年的“GALCIT火箭计划”赢得了美国陆军的财政支持。1936年，冯·卡门和马利纳在加州理工学院校园里疯狂“安利”他们的火箭计划，很快凑齐了一个五人小队，包括冯·卡门的另一个弟子比尔·博雷（Bill Bollay），冯·卡门的助手史密斯（Apollo M. O. Smith），校外的有化学家约翰·伯森斯（John Parsons）和工程师爱德华·弗曼（Edward S. Forman）。他们一起测试了一台小型酒精燃料发动机，为的是收集马利纳研究生论文的数据。

这五人很快开始了一场美国式的探索，雄心勃勃地工作，甚至想登上月球，结果一个月后差点因为资金不足而解散。无奈之下，马利纳和伯森斯决定写小说挣经费，讲一个邪恶火箭科学家帮助邪恶帝王统治世界的故事，忙活了几个月一分钱也没捞着。一年之后，气象学专业的维尔·阿诺德（Weld Arnold）开始对火箭项目产生兴趣，他表示，如果火箭能用于气候学研究，就帮助团队筹措经费。

1937年，靠着阿诺德东拼西凑得来的1000美元，火箭发动机研究终于步入正轨。冯·卡门的弟子钱学森，这个时候也加入了火箭小队。随着发表论文数量的增加，这个业余兴趣小组逐渐获得校方的重视，加州理工决定将小组列入航空实验室，并分配他们一间地下室进行实验。

“自杀小队”在实验间隙休息。这个绰号甚至得到了JPL官方的承认（官网可查）

Credit：JPL

科学探索不会是一帆风顺的，总伴随着各种事故。搬进地下室不到一个月，小组差点被学校端掉。先是马利纳不小心把剧毒的化学试剂洒在了化学楼前的草坪上，形成了巨大的难于去除的棕褐色焦痕；这还没结束，在一次实验中，化学燃料产生了大量泡沫和浓烟，把航空实验室一楼几乎所有的金属仪器都腐蚀得坑坑洼洼，其中还有不少精密仪器，这甚至使整个航空实验室的研究短暂停滞。在冯·卡门的极力争取下，火箭小组的学生才没被校方开除。作为代价，冯·卡门把他们赶出了地下室，另找了航空实验室东面的露天平台让他们接着做实验。

接下来，火箭小队无数次引爆了自己的燃料桶、发动机、火箭模型，巨大的响声让这个小小的平台成为加州理工学院最热血的地方。全校的人，乃至整个帕萨迪纳市，都知道这里有一群不要命青年，他们想要飞出平庸的地球。小组得到了五花八门的绰号，“火箭俱乐部”“加州敢死队”“火药暴徒”“自杀小队（Suicide Squad）”，堪称世界级烟花表演艺术家。

后来，学校将这个兴趣小组撵到了郊外的阿洛约•赛科河谷上。鸟枪换炮的兴趣小组，在河谷上成立了一个实验基地。

1943年11月，该火箭项目正式成立实验室，名为“喷气推进实验室”，正式成为由大学合同管理的陆军设施。此后，出于军事保密，关于JPL的新闻越来越少，它逐渐变得神秘起来。

著名科幻电影《火星救援》中有如下桥段：

火星救援片段

正是7位创始人不怕死的探索精神，才有了之后美国航天乃至世界航天的传奇。

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●2.钱学森与JPL

1935年，钱学森来到美国麻省理工学院（MIT）学习，最初学的是飞机机械工程，只用一年时间，就拿到了工程学硕士。但在毕业时，钱学森碰到了一个问题，他找不到实习的单位。美国的飞机制造厂只接收美国学生实习，因为飞机的制造是机密。无奈之下，钱学森只好转了专业，选择了航空理论。美国航空理论的中心在加州理工学院，其教授冯·卡门是美国航空的鼻祖级人物。

加州理工学院的同学们对于钱学森的印象是冷漠、傲慢。他的优异成绩始终是学生的榜样，那时的教授甚至会把钱学森工整的考卷贴在门上，以劝退那些抱怨考试太难的学生。但是他本人却难以接近。在他加入火箭小组前，火箭小组头子马利纳时常到成员阿诺德的宿舍，和他讨论实验结果，而同宿舍的钱学森也会耐心地倾听，并与之探讨。这令他们很惊讶，后来深入了解了钱学森之后，才知道，他只是“不愿意和比自己蠢的人打交道”罢了。

1937年，加入火箭小组后仅一个月，在冯·卡门的指导下，钱学森发表了一篇名字巨长的论文（见下图），奠定了他在火箭小组里核心数学家的地位。

超长标题

1938年7月至1955年8月，钱学森在美国从事空气动力学、固体力学和火箭、导弹等领域研究，并与冯·卡门共同完成高速空气动力学问题研究课题，建立了“卡门-钱学森”公式，在二十八岁时，就成为世界知名的空气动力学家。

在1944年，美国喷气推进实验室（JPL）正式成立，冯·卡门担任主任，钱学森担任火箭研究理论组组长。

在二战中，飞向太空的火箭变成了飞向敌人的导弹。忧心忡忡、思念祖国的钱学森和导师、朋友隐入秘密军事基地时，难免心情复杂。事情发展的方向，似乎已经不能由他们主导了。后来纳粹德国战败，大西洋两端的火箭狂人见了一面——冯·卡门带领团队前往欧洲，对德国的火箭之父冯·布劳恩进行审问，并将他和德国最核心的火箭技术带回美国。

钱学森欧洲之行

Credit：JPL

时至今日，钱学森在美国科学家眼中还是一个神级人物，他对JPL的贡献也没有被忘记。在他诞辰时，特斯拉公司创始人名下的火箭公司SpaceX，发出推特，祝这位JPL的创始人生日快乐。

SpaceX纪念钱学森先生的推文：“祝@NASAJPL的创始人，钱学森先生，生日快乐！”

Credit：SpaceX

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●3.学霸们爱吃花生

好奇号成功着陆火星，媒体发布了很多图片，不知大家有没有看到这张？

2012年8月，好奇号着陆前，控制室内的“好运花生”。

Credit：JPL

咦，这不是花生吗？怎么还和好奇号有关系？嗯，是的！它们被称为“lucky peanuts”，译为“好运花生”。吃花生能带来好运？是工程师们迷信了还是单纯的嘴馋？

其实，JPL有个传统：在重大、危险的飞行活动期间吃花生。

吃花生的传统，开始于上世纪60年代的“徘徊者7号”月球任务。最初的6次全部以失败告终，执行第7次任务时，有人将花生带到控制室，好巧不巧，任务顺利完成。从此，吃花生便成为JPL执行发射和着陆任务时的传统。

从1964年“徘徊者7号”任务起，每逢重大活动，在NASA的任务控制中心都会出现“好运花生”，希望带来好运，任务取得成功。

人家吃花生，我们吃什么？我们吃大包子！

中国航天人钟爱的“成功包”

Credit：央视新闻

试验人员加班比较多，而包子比馒头有味道，吃起来也比较方便，所以夜班加餐一般都是选包子。后来不知从什么时候起，大家养成了在发射前吃一顿包子的习惯，取其寓意是：圆润的外形——“圆满”和蒸笼的“争气”。

●4.艺术工作室

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科学和艺术其实本质上是相通的，而JPL就拥有一个完整的艺术和设计工作室。NASA的每一张公开发表的航天图片，都要经过他们之手，进行仔细的打磨。有时候，他们还得画一些压根不存在的想象图。

下面我们来欣赏一系列JPL艺术工作室Invisible Creature在2016年制作的系列科幻海报吧！

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Credit：JPL

●5.可上九天观星，不忘关怀民生

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JPL因其与NASA的合作而闻名于世，但它并没有忘记地球妈妈。它拥有很多“可上九天观星”的技术，这些技术在医学和健康领域也大有用武之地。最近几年，JPL的顶级科学家意识到，他们强大的探索技术，或许也能更“接地气”地帮助解决地球上的一些难题。

例如，为火星探测车开发的甲烷传感器，就应用在天然气管道泄漏的检测系统里了。

美国医疗机构最近发现，只用常规的超声波技术来绘制乳腺图像有点困难。于是，又到了JPL“大显身手”的时候，因为JPL的行星科学家们的第二大任务，正是获得其他天体复杂地形的详细雷达图像。利用JPL的研究来修改乳腺导管系统的图谱，新图谱能帮助仪器更准确地绘制女性乳腺导管的图像，从而使手术专家更精确地进行乳腺癌手术。

这些地球上最聪明的人说，JPL拥有“为星系拍照的超精细探测器，这些探测器当然也可以为人脑绘图和用于癌症手术。”

●总结

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篇幅限制，关于JPL的轶事就介绍到这里了。

附上JPL官网链接，很有意思的网站，有美图、天文新闻，有兴趣可以看一下：https://www.jpl.nasa.gov

在世界另一端的中国航天也在不断抒写传奇。笔者希望接下来也整理一份中国国家航天局（CNSA）的趣事。

小彩蛋：下面是一道JPL的面试题，你能做对吗？

海拔90米的地球表面，在一锅水上覆盖了一层致密的食用油，已知食用油的沸点为160度，水的沸点为100度，用天然气炉加热，已知水在第30分钟开始沸腾，假设在保证容器当中有足够水的前提下一直加热下去，油会沸腾吗?

（提示:油的比热容比水小得多，同等质量的油和水，吸收同样热量，油沸腾得比水快）

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. 哔哩哔哩视频：BV1r54y1r7n3

钱学森回国前是如何参与了纳粹和美国的太空争霸？|如何靠捡破烂造出自己的火箭

7. 知乎：航天面面观 文章链接：https://www.zhihu.com/question/303668063/answer/539559589

『天文湿刻』 牧夫出品

卡西尼号在执行土星探索任务时，土星恰巧挡住了太阳，它的环散射了太阳光，环缝结构清晰可见。

Image Credit: NASA，JPL