用火炮發(fā)射衛(wèi)星的工程師

楊秀英

在加勒比海巴巴多斯島的一個海灘上，5門大口徑巨型艦炮躺在50年前被遺棄的地方，在熱帶的高溫潮濕環(huán)境中慢慢生銹、腐朽——這些東西都是“高空飛行研究計(jì)劃”殘留下來的遺跡。

“高空飛行研究計(jì)劃”是20世紀(jì)60年代美國和加拿大軍方的大膽嘗試，目的是驗(yàn)證通過火炮向太空發(fā)射衛(wèi)星的可能性。同時，這個計(jì)劃也承載了一個古怪的加拿大天才——杰拉德·布爾的宏偉抱負(fù)，然而，在官僚主義和政治斗爭面前，他探索外層空間的科學(xué)夢最終以悲劇告終。

不算荒誕的想法

也許你會覺得用火炮發(fā)射衛(wèi)星的想法非常荒誕，但實(shí)際上，用火炮把物體發(fā)射到太空的想法其實(shí)和現(xiàn)代物理學(xué)本身一樣古老。早在1687年，現(xiàn)代物理學(xué)鼻祖艾薩克·牛頓就在他的著作《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》中想象著從一座高山上發(fā)射炮彈，炮彈的速度如此之快，以至于炮彈飛行軌道的曲率與地球表面的曲率相當(dāng)，這使得它可以無限期地環(huán)繞地球飛行。

直到20世紀(jì)，火箭之父康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基通過計(jì)算證明，“月球大炮”不可能實(shí)現(xiàn)，因?yàn)橐谂诠軆?nèi)將炮彈（也就是人體、宇宙飛船或者衛(wèi)星）加速到可以逃逸地球引力的速度，炮彈要承受巨大的推力，這種推力大到了可以瞬間毀滅任何物體。隨后，齊奧爾科夫斯基想出了用多級火箭逐漸加速來獲得高速的辦法，人類才找到了飛往太空的正確道路。

火箭讓人類得以離開地球家園，但它也有自己的問題，火箭過于復(fù)雜，造價(jià)高昂，可靠性不佳，盡管科學(xué)家已經(jīng)制造出可重復(fù)使用的長征8號和獵鷹9號，航天發(fā)射的成本還是高得離譜。所以，即使研發(fā)火箭成為人類探索太空的“正路”，在20世紀(jì)，仍有科學(xué)家對“開炮上天”這種簡單粗暴的方式念念不忘，加拿大工程師杰拉德·布爾就是其中的代表人物。

性格怪癖的天才

1928年，布爾出生在加拿大的北灣市，在10個兄弟姐妹中排行第9。3歲時，布爾遭遇家庭巨變，他的母親去世，父親隨后離家出走，孤苦無依的布爾不得不寄居在叔嬸家里。和很多天才人物一樣，坎坷的童年造就了布爾敏感、孤僻又易發(fā)怒的性格，也激勵他成為學(xué)校里出類拔萃的學(xué)子。22歲時，布爾以出色的成績?nèi)〉眉幽么蠖鄠惗啻髮W(xué)的博士學(xué)位，成為該校有史以來最年輕的博士。畢業(yè)之后，布爾來到加拿大軍用武器研發(fā)局工作，在那里，他負(fù)責(zé)為加拿大空軍設(shè)計(jì)空對空導(dǎo)彈，逐漸成為導(dǎo)彈發(fā)射領(lǐng)域的專家。

布爾開始對巨型火炮和太空產(chǎn)生興趣是在1957年，這一年，蘇聯(lián)發(fā)射了人類歷史上第一顆人造衛(wèi)星“斯普特尼克一號”，美蘇的軍備競賽拓展到了太空領(lǐng)域。由于擔(dān)心蘇聯(lián)彈道導(dǎo)彈給加拿大帶來安全威脅，布爾開始思考攔截核彈頭的方法。

由于當(dāng)時的導(dǎo)彈技術(shù)尚不足以組建導(dǎo)彈防御系統(tǒng)，布爾想知道是否可以使用火炮完成這項(xiàng)工作，他提出了兩項(xiàng)研究計(jì)劃。計(jì)劃之一是用巨型火炮向大氣層發(fā)射一團(tuán)密集的導(dǎo)彈彈幕，布爾認(rèn)為，如果一枚核彈頭以接近20倍音速的速度飛來，即使導(dǎo)彈彈幕只蹭到了核彈頭的邊緣，也可以使之失效。另一個方案是，布爾打算使用巨型火炮向太空發(fā)射模擬核彈頭，觀察核彈頭的彈道，以便研發(fā)追蹤和銷毀核彈頭的方法。

但是，布爾的這些計(jì)劃并沒有得到支持，由于布爾的性格有些怪癖，他對政客和官僚很厭惡，把加拿大國防機(jī)構(gòu)那些尸位素餐的官僚稱為“酒桶科學(xué)家”，這讓他頻繁與上司發(fā)生沖突。到了1961年，官方撤銷了布爾參與的一個導(dǎo)彈攔截器的研究項(xiàng)目，一氣之下，布爾辭職，離開了加拿大軍用武器研發(fā)局。

“高空飛行研究計(jì)劃”

有才華的人自然不會沒有朋友，在加拿大軍用武器研發(fā)局任職期間，布爾結(jié)識了任職于美國陸軍的阿瑟·特魯多中將、查爾斯·墨菲博士，以及加拿大麥吉爾大學(xué)工程學(xué)院的院長唐納德·莫德爾。這些人不僅身份顯赫，還有著共同的“愛好”，那就是火炮技術(shù)和太空探索。

1962年，布爾應(yīng)邀來到加拿大麥吉爾大學(xué)擔(dān)任教授，他和莫德爾宣布啟動“高空飛行研究計(jì)劃”，這是加拿大麥吉爾大學(xué)和美國陸軍之間的合作項(xiàng)目，最初的目標(biāo)是利用大型火炮開發(fā)對大氣層進(jìn)行小規(guī)模探測研究的技術(shù)，比如，能否將一些電子設(shè)備發(fā)射到高空，收集一些高空氣流和濕度的數(shù)據(jù)來進(jìn)行天氣預(yù)報(bào)。得到機(jī)會的布爾感到非常興奮，他的野心遠(yuǎn)不止于進(jìn)行天氣預(yù)報(bào)，他想發(fā)射一顆衛(wèi)星，不管它多么小，如果能將其“轟”入太空軌道，就可以摸索出一種新穎的低成本發(fā)射衛(wèi)星的方法，同時幫助加拿大在航天強(qiáng)國中謀得一席之地。

美國陸軍在該項(xiàng)目中也有自己的既得利益，1958年，美國政府基本上禁止陸軍進(jìn)行太空研究，將太空項(xiàng)目限制在空軍和美國宇航局，特魯多和墨菲認(rèn)為這是幫助美國陸軍在美國軍政界保持立足點(diǎn)的一扇后門。加拿大科學(xué)家和美國軍人懷著不同的打算，以相同的熱情迅速行動起來。

莫德爾在加勒比海的巴巴多斯島上申請了一個試驗(yàn)場，得益于麥吉爾大學(xué)與當(dāng)?shù)卣挠押藐P(guān)系，該試驗(yàn)場被允許向大西洋上空發(fā)射炮彈。墨菲從美國海軍那里搞到了一對40厘米口徑的戰(zhàn)列艦炮，這兩門巨炮自從1920年代就一直存放在倉庫里，每門炮身長都有21米。

1962年夏天，巨炮“乘坐”美國陸軍登陸艦“約翰號D”號抵達(dá)巴巴多斯島，隨即運(yùn)送到試驗(yàn)場。由于撞上了古巴導(dǎo)彈危機(jī)，布爾花了6個月的時間才將巨炮安置好。到了次年1月，一切準(zhǔn)備工作都已就緒，“高空飛行研究計(jì)劃”正式開啟。

“無足鳥”和巴巴多斯巨炮

1963年1月20日，布爾進(jìn)行了第一次火炮測試試驗(yàn)。一枚膠合板材質(zhì)的測試彈以8 0 °的角度射向天空，它被轟到了3000米高，在空中飛行了近1分鐘，效果還可以。第二天，布爾便開始發(fā)射真正的炮彈——“無足鳥”，第一次試驗(yàn)便將炮彈轟到了2.6萬米的高空。

“無足鳥”原本是麥吉爾大學(xué)?；丈系纳衩伉B類，在這里布爾用它來命名自己設(shè)計(jì)的一系列特殊炮彈。當(dāng)“無足鳥”被發(fā)射后，它會釋放煙霧，留下飛行痕跡，可以通過視覺或雷達(dá)跟蹤，并可以測量很多高空數(shù)據(jù)。

從1963年到1965年，100多個“無足鳥”被射入高層大氣，記錄了至今仍被使用的一系列氣象數(shù)據(jù)。1965年，“無足鳥”已經(jīng)可以飛到9萬米高空了。解決了天氣預(yù)報(bào)，布爾開始向自己的理想進(jìn)一步邁進(jìn)，那就是發(fā)射衛(wèi)星。

為了讓炮彈（也就是衛(wèi)星）能夠飛得更高并進(jìn)入衛(wèi)星軌道，布爾為炮彈配備了彈性彈托和飛行噴射器，開發(fā)出具備在高空重新定向并二次加速的帶有衛(wèi)星功能的第三、四代“無足鳥”。

與此同時，布爾對火炮進(jìn)行了改裝，21米的巨炮仍嫌太短，布爾給它焊接了16米長的管子，把炮管延伸到36米，制成了前所未有的可以垂直發(fā)射的最大火炮——巴巴多斯巨炮。1965年7月1日，這門加長的巨炮發(fā)射了一枚第二代“無足鳥”，飛行高度達(dá)15萬米，遠(yuǎn)高于公認(rèn)的11.8萬米的外層空間邊界。1966年11月，布爾又在美國亞利桑那州復(fù)制了一門巴巴多斯巨炮，將一枚第二代“無足鳥”轟到了18萬米的高度——這一紀(jì)錄至今無人打破。

火炮專家的悲劇

正當(dāng)布爾計(jì)劃發(fā)射真正的衛(wèi)星——第三、四代“無足鳥”的時候，他沒有想到，美國亞利桑那州發(fā)射試驗(yàn)是“高空飛行研究計(jì)劃”的最后一次成功。布爾對官僚主義的直言不諱使他得罪了加拿大政府許多高官，他的老對頭加拿大軍用武器研發(fā)局正在研制更受青睞的新型火箭，所以越來越多人主張停止“高空飛行研究計(jì)劃”。美國陸軍陷入越南戰(zhàn)爭的泥潭，也開始撤回了對布爾的支持。

“高空飛行研究計(jì)劃”就這樣以失敗告終，只剩下巴巴多斯巨炮躺在巴巴多斯島上，作為一代文物，靜靜地俯瞰著加勒比海。

此后，布爾繼續(xù)研究火炮，他也沒能忘記自己的衛(wèi)星夢，只是苦于沒有資金支持。20世紀(jì)80年代，身為火炮專家的布爾得到了伊拉克薩達(dá)姆·侯賽因政府的注意，伊拉克政府給了他一份無法拒絕的邀請：布爾幫助伊拉克軍隊(duì)改進(jìn)火炮，用于戰(zhàn)爭，而作為報(bào)酬，伊拉克政府將資助布爾建造一門超級衛(wèi)星發(fā)射火炮。這門超級衛(wèi)星發(fā)射火炮取名為巴比倫大炮，重2100噸，1米口徑，156米長，毫無疑問是有史以來最大的火炮。

布爾并非是一個戰(zhàn)爭狂魔，他研制超級火炮的初衷也不是打仗，他的理想是通過自己設(shè)計(jì)制造的超級火炮，發(fā)射衛(wèi)星，用于科學(xué)研究。但是，處在有著“世界火藥桶”之稱的中東，又為一個頻繁打仗的政府工作，布爾不可避免被一些人視為眼中釘。

1990年3月，布爾在比利時布魯塞爾被刺客槍殺，至今不知兇手是誰。布爾努力了一生，終究還是沒能實(shí)現(xiàn)利用火炮發(fā)射衛(wèi)星的夢想。