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天下文化首頁 主題 人類的「太空夢」
科學自然

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2016.08.25
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宇宙波瀾
《宇宙波瀾》是戴森最出名的著作,他把科學生活比作個人靈魂的航程,寫下了科學工作五十年的回憶,浪漫而生...
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人類的「太空夢」


太空時代開始的日期,可以很精確的回溯到1927年的6月5日;那一天,有九位青年聚集在德國的布雷斯勞(Breslau)鎮上的一家飯店,成立了太空旅行協會(Verein für Raumschiffahrt),簡稱VfR。VfR成立六年之後,被希特勒飭令關閉;在那六年當中,VfR獨力完成了液態燃料火箭的初步發展,絲毫沒有向德國政府申請補助。這是太空飛行史上,第一段浪漫的時代。

VfR有組織之名,無組織之實,它完全仰賴個別會員的投入與推動。馮布朗(Wernher von Braun)於1930年,以十八歲青年學生的身分入會,在VfR的後三年,扮演了非常積極活躍的角色。奇怪的是,在威瑪共和垂死掙扎的最後幾年間,也正是德國純物理大放異采、VfR出奇成功的時代。彷彿當代的德國青年,在經濟崩潰、社會瓦解的混亂環境下,反倒推向了創造力的最高峯。VfR也是三生有幸,在它的創會元老當中,出了一位能詩能文、又是第一流工程師的歷史學家雷伊(Willy Ley)。因為他的記述,VfR的豐功偉蹟才得以留存青史,不致遭到世人的遺忘;就像喬叟的筆保留了朝聖者奔向坎特伯里的故事一樣。

極端愚昧的範例

雷伊協助草創VfR的時候,年方二十一歲;而VfR宣告終止時,雷伊年二十七。在《火箭、飛彈與太空旅行》一書中,他描述了VfR第一次火箭試射成功的情景:「我們的火箭試射場隨著春天的來臨,而顯得豔麗非凡,山坡上覆滿了新綠的松針和剛發的樺葉,兩山之間的低處,則垂柳片片。蟋蟀在高處的草叢歌唱,青蛙也在遠方鳴叫⋯⋯但那隻怪獸飛起來了!像雲梯那樣冉冉升空,非常慢,一直升到離地二十公尺,然後才摔下來,摔斷了一條腿。」時間是1931年5月10日,地點在柏林市最郊區一塊四周滿布沼澤的地上。又經過一年集中火力辛勤工作後,剩下的難題一一克服。到了1932年夏天,VfR的火箭已能穩定升空,上達一、二公里的空中了。

一年後,希特勒上台,VfR所有的期刊、書籍、會議紀錄等,全被蓋世太保搜刮一空。就在1933年,浪漫的詩人與業餘人士的時代結束,正式進入專業的時代。一位在西門子柏林總公司上班的VfR成員,無意中聽到他們公司經理在電話中告知另一位在戰事部的朋友說:「所有的火箭人員都已安全留置在附近,可以就近監視他們的一舉一動。」火箭發展工作現在由軍方接管,軍方把他們的研究測試部門設在遙遠的波羅的海旁,一處稱為佩內明德(Peenemünde)的地方,並投入大筆經費及二萬名員工。馮布朗被抓去那邊當技術總監。

這項大規模專業投資的成果可以預期,是技術上極先進的產品—V2火箭,只可惜在經濟和軍事上,它都沒什麼意義。1944年秋,我才注意到佩內明德計畫已成功,因為對倫敦展開的V1轟炸結束後,我偶爾會聽到V2彈頭爆炸的響聲。入夜以後,當城市一片死寂,爆炸聲過後,你總可以聽到火箭墜落的哼聲。當時,倫敦城裡真正投入戰爭的人都對馮布朗心存感激,因為我們知道一枚V2火箭的造價和一架高性能戰機相當,我們也知道在前線的德軍迫切需要戰機,而V2火箭對我們根本不構成任何軍事傷害。依我們看來,V2計畫的功效,幾乎等同於希特勒採取了片面解除武裝的政策一樣。

片面解除武裝,顯然不是那些軍事將領起初設立佩內明德機構的用意;當外行的官僚體系接管科學計畫時,這正是其中常見的極端愚昧的範例,而這種極端的愚昧,其實也不是德軍特有的現象。

1957年10月,全球第一號人造衛星旅伴一號(Sputnik 1)自蘇聯升空;幾個月後,馮布朗在美國軍方充分財力支援下,也發射了美國第一顆人造衛星,以一別苗頭。兩大強權之間的太空競賽,自此揭開序幕。

美、蘇雙方都設立龐大的機構來全權處理太空事務。美國政府已經有人開始倡議,用傳統大型火箭將人送上月球的計畫,預計要花十年的時間,再加上兩百億美元的經費才能達成。

邰勒很有興趣到外太空,可是對於政府機構動輒斥資數十億美金的做法,實在很不以為然。他希望回歸VfR的方式與精神,經過一段短暫的時間,他也的確辦到了。

大政府的奢侈遊戲

剛開始,邰勒秉持三個基本信念:第一、傳統上,馮布朗採取以化學燃料火箭推進到太空的途徑,很快就會走進死胡同;因為載人的太空飛行,只要距離遠過月球,耗費就會昂貴到荒謬的地步。第二、行星際旅行之鑰,乃在於核能燃料的運用,因為它每一公斤所能產生的能量,可以高過化學燃料數百萬倍。第三、只要一小組人憑藉大膽想像,就足以設計出比最好的化學燃料火箭造價更低、性能更優異的核能太空船。

於是,邰勒在1958年春著手創辦他自己的VfR。狄霍夫曼允許他使用通用原子的設備,而且撥一小部分公司的錢給他創業。我同意在1958至1959學年度,全時協助他的獵戶座計畫。我們希望建造的太空船是簡單、堅固的,並且能便宜運送大量的酬載到整個太陽系。我們做這個計畫,還喊出一個口號:「1970土星見!」

邰勒和我打一開始就覺得,太空旅行必須先降低成本,才有可能對人類事務有突破性貢獻。如果只送三個人上月球,就得花上好幾億美元的經費,太空旅行將只是大政府才玩得起的奢侈遊戲。而且,高成本也使得修改推進系統使其變成多用途的可行性,變得幾近緣木求魚。獵戶座計畫的主旨,就是要能從地面運送大量酬載至地球上空的軌道,但成本一公斤只要十幾美元就好,比起化學燃料火箭便宜大約一百倍。

我們一起整整努力了一年,從1958年夏到1959年秋,充滿了熱情與幹勁,就如同VfR於1931年至1932年間的黃金歲月。我們夜以繼日的趕工,因為知道秋夜將至,政府很快就要決定,到底要把主要方針放在化學還是核能的推進器上;而如果我們屆時提不出可行的設計,那麼,政府的決定勢將對我們不利。

1959年夏天,官方決定民間的太空計畫不得使用核能推進器,我們的計畫也轉由空軍接管。台勒在軍方贊助下繼續工作,就如馮布朗1933年的歷史又重演一般。空軍立即下令停止我們模型機的試射,但計畫本身則多活了六年;這期間有為數頗為可觀的技術突破,然而其中的精神與光榮,則不可同日而語了。

摘自《宇宙波瀾》

宇宙波瀾

數位編輯整理:林柏安,陳子揚
Photo:NASA Goddard Space Flight Center,CC Licensed.

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