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一百年前的今天，一个被嘲笑不懂高中物理的人，开启整个太空时代


DeepTech深科技
2026-03-16 17:44·北京·《DeepTech深科技》官方网易号

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100 年前的今天，1926 年 3 月 16 日，美国马萨诸塞州奥本镇一片覆着薄雪的农田里，一个瘦削的中年物理学教授和他的几个助手站在寒风中，盯着一个三米高、由管道和储罐缠绕而成的古怪装置。它看上去更像一件实验室里走丢的废品，而非任何意义上的“飞行器”。

下午两点半左右，装置底部喷出火焰，整个结构摇摇晃晃地离开了发射架，爬升了大约 12.5 米，在空中飞行了 56 米远，然后在 2.5 秒后一头栽进冻硬的泥地。现场没有记者，没有摄影机，甚至没有一个当地居民注意到发生了什么。



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（来源：WikiPedia）
这就是人类历史上第一枚液体燃料火箭的首飞。飞行高度约 41 英尺，航程 184 英尺。按任何常规标准，这都算不上一次成功的飞行。但正如莱特兄弟在 1903 年基蒂霍克那次 12 秒的滑翔一样，重要的不是它飞了多远，而是证明了“能飞”。

罗伯特·H·戈达德（Robert H. Goddard），这位克拉克大学的物理学教授，用加压液氧和汽油的组合替代了自中国宋代以来使用了近千年的固体火药推进剂。固体燃料火箭点燃之后就无法关闭，推力也难以调节，比冲性能低下。

而液体燃料意味着发动机可以启停、可以调节推力、可以在真空中工作。这个区别在当时看起来只是一项技术改良，但它划出了一条根本性的分界线：在此之前，人类只有烟花和军事火箭弹；在此之后，太空旅行才从科幻概念变成了工程问题。

今天，美国 SpaceX 的猎鹰 9 号和星舰、蓝色起源的新格伦，中国用于空间站建设和火星探测任务的长征五号系列、正在为载人登月做准备的长征十号系列，以及全球几乎所有主力运载火箭的核心级，都使用液体燃料发动机。

从土星五号到航天飞机的主引擎，从发射第一颗人造卫星“斯普特尼克”的苏联 R-7 到 NASA 的阿尔忒弥斯重返月球计划，液体推进技术始终是人类进入太空的基石。这一切，都可以追溯到奥本镇那片农田里的 2.5 秒。

戈达德 1882 年出生于马萨诸塞州伍斯特市。1899 年秋天，17 岁的他爬上自家后院一棵樱桃树修剪枯枝时，突然产生了一个念头：如果能造出一种装置，从脚下的草地起飞，一路飞向火星，那该是什么样的景象？他后来把这一天记为自己毕生事业的起点，并在此后每年把 10 月 19 日称为”周年纪念日“。一个少年在树上的白日梦，推动他走上了一条长达四十多年的孤独道路。



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图丨戈达德和他的火箭（来源：NASA）
他在伍斯特理工学院拿到学士学位，又在克拉克大学取得硕士和博士学位，研究方向就是火箭推进的物理学基础。1914 年，他获得了两项开创性专利：一项描述多级火箭，另一项涉及液体和固体燃料火箭。他的专利律师查尔斯·霍利把这些称为“蓝天专利”，意思是它们覆盖的范围大到“几乎涵盖了整个宇宙”。

事实的确如此，此后几十年里几乎所有的现代火箭都绑不开他在那两份专利里描述的基本架构。到他 1945 年去世时，他名下拥有 214 项火箭相关专利，涵盖陀螺稳定、尾气偏转导向叶片、燃料泵、冷却燃烧室等几乎全部液体火箭的核心技术。

1919 年，史密森学会出版了他的专著《到达极端高度的方法》（A Method of Reaching Extreme Altitudes），其中不仅包含固体火箭的实验数据和数学推导，还大胆地探讨了将有效载荷送往月球的可能性。

史密森学会的航空航天史学家弗兰克·温特曾评价这份报告是“1920 至 1930 年代国际火箭运动背后的关键催化剂之一”，全球分发了 1,750 份，是 20 世纪火箭科学最重要的文献之一，与俄国科学家齐奥尔科夫斯基的开创性论文并列为该领域的奠基之作。

但这份报告在当时给他招来了灾难。媒体的注意力完全集中在“月球旅行”这个噱头上。1920 年 1 月 13 日，《纽约时报》发表了一篇匿名社论，嘲笑戈达德不懂基本的高中物理，声称火箭在真空中无法工作，因为“没有东西可以推”。这篇社论的逻辑是错的。

火箭依靠的是牛顿第三定律，向后喷射燃气产生的反作用力，跟外部有没有空气毫无关系。但在 1920 年，这种错误认知并不罕见，而一份权威报纸用如此居高临下的语气把它印成铅字，对一位学术声誉刚刚起步的年轻教授来说，打击是毁灭性的。

《纽约时报》直到 1969 年 7 月 17 日才刊出一则简短的更正，承认当初那篇社论搞错了基础物理。措辞极其轻描淡写：“本报对此错误表示遗憾。”刊发那天恰好是阿波罗 11 号升空的日子。此时戈达德已经去世 24 年了。



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图丨《纽约时报》1920 年与 1969 年发表的相关文章（来源：X）
这段被嘲笑的经历深刻地塑造了戈达德此后的行事风格。IEEE Spectrum 在 2026 年 3 月发表的一篇评论文章中，工程学者古鲁·马达文（Guru Madhavan）把这种现象称为“Alpha 陷阱”：一个先驱者在早期需要极强的内在确信才能顶住外界的否定和嘲笑，但这种确信如果不能随时间演化，最终会变成封闭和孤立的来源。

在 1926 年首飞成功后，戈达德获得了古根海姆家族和史密森学会的持续资助。整个 1930 年代，他带着妻子埃丝特和一个小团队搬到新墨西哥州罗斯威尔，在沙漠中继续试验。火箭越飞越高，到 1930 年代中期已经能达到上千米的高度。

1926 年至 1941 年间，他和团队总共发射了 34 枚火箭，最高飞行高度达到 2.6 公里，最快速度达到每小时 885 公里。他在那段时间里开发了陀螺稳定系统、燃气舵、燃料冷却燃烧室、涡轮泵等关键技术，几乎每一样后来都出现在了现代火箭上。

问题在于，他做这一切几乎完全是独自完成的。

马达文在他的文章中指出，嘲笑把戈达德推向了内心深处。他不愿发表论文，担心竞争者窃取他的创意；他拒绝与其他研究者合作；他与美国军方有过接触，但从未建立起实质性的合作关系。他把专业知识集中在自己的小作坊里，像守护一个脆弱秘密一样护着它。在那个阶段，火箭技术已经从“不可能”变成了“很困难”，而“很困难”的问题需要的是团队，不是独行侠。但戈达德仍然表现得好像最大的威胁还是“没人相信”，而不是“没有足够的人手和资源”。

与此同时，大西洋彼岸正在发生完全不同的事情。在波罗的海沿岸的佩内明德（Peenemünde），以韦恩赫尔·冯·布劳恩为核心的数百名德国工程师按照推进、制导、结构、测试、生产等条线分工协作。他们获得了纳粹政府的大规模资金支持和工业化生产能力，包括使用集中营奴隶劳工，这是这段历史中无法回避的黑暗面。到 1942 年 10 月 3 日，V-2 火箭首次试飞成功，飞到了 84.5 公里的高度，跨过了卡门线，成为人类历史上第一个进入太空的人造物体。



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图丨V-2 火箭（来源：The War Zone）
战后，当美国分析人员拆解 V-2 的残骸时，他们在其中看到了大量戈达德早已测试或申请过专利的概念：液体推进剂、陀螺稳定、尾流偏转叶片、燃料冷却燃烧室、高速涡轮泵。NASA 在其官方介绍中明确写道，戈达德的工作在技术细节上预见了后来的 V-2 导弹。

但德国人是否真的“抄袭”了戈达德？2016 年发表在《航空航天科学进展》（Acta Astronautica）上的一篇学术论文详细考证后认为，“抄袭”的说法并不准确。戈达德的 1919 年论文和部分专利在 1930 年代之前已经公开出版，德国工程师确实阅读过；德国军事情报部门也曾派人搜集戈达德的公开资料。但 V-2 的大量工程细节，如何造出 25,000 公斤推力的发动机、如何解决超音速气动稳定问题、如何实现大规模量产，是德国团队在赫尔曼·奥伯特（Hermann Oberth）的理论基础上独立完成的。

冯·布劳恩本人在 1960 年的一封信中说，在他参与佩内明德项目的全过程中，他和同事们并不知道戈达德专利的存在。不过他在其他场合也承认，戈达德在液体燃料方面的实验“为我们节省了数年时间”。两种说法之间的张力至今仍是航天史学者争论的焦点。

1945 年春天，身患喉癌的戈达德在安纳波利斯海军实验室看到了一枚被缴获的 V-2 导弹。他当时已经虚弱到有时只能用铅笔敲击桌面，以莫尔斯电码与下属沟通。面对那枚巨大而精密的火箭，他确信德国人使用了他的构想。1945 年 8 月 10 日，他因喉癌去世，终年 62 岁。

戈达德的故事里最让人唏嘘的，大概不是他遭受的嘲笑，嘲笑是所有先驱者的标配，莱特兄弟、达尔文、塞麦尔维斯都领教过。让人唏嘘的是外部环境始终没有给他一个合理的台阶去走出孤立。

《纽约时报》的羞辱在前，学术界的冷漠在后，军方的漠视贯穿始终。一个被公开嘲笑过的人选择保护自己的工作成果，这算不上什么性格缺陷，更接近于一种合理的自我防御。早期创新所需要的那种顽强独立，和后期规模化所需要的开放协作，对同一个人的要求几乎是矛盾的。

戈达德困在了这个矛盾里，但把他困住的力量远不止他自己的选择。他的梦想指向星辰，最终是别人组建的团队把它送上了天，而那些团队拥有的资源和制度支持，是戈达德终其一生都不曾得到的。宇航员巴兹·奥尔德林就曾指出：如果戈达德得到了冯·布劳恩在德国享有的那种军事支持，美国的火箭技术在二战中的发展会快得多。

戈达德去世后，他的遗孀埃丝特花了十多年时间为丈夫争取应有的认可和法律权益。她指出美国军方在战后的火箭项目中大量使用了戈达德的专利技术却未获授权。1951 年，她和古根海姆基金会正式起诉美国政府侵犯专利权。1960 年，政府以 100 万美元和解，承认侵犯了戈达德的多项火箭专利。那是 1960 年的 100 万美元，约合今天的 1,000 多万美元。

还一个容易被忽视的事是：戈达德的研究经费中约三分之二来自私人来源，主要是古根海姆基金会。NASA 前首席经济学家亚历山大·麦克唐纳（Alexander MacDonald）曾写道，太空飞行的主流叙事集中在冷战时期大规模政府资助的太空竞赛上，而戈达德依靠私人资金进行开创性研究这一事实，至今没有被充分纳入这个叙事框架。

从这个角度看，戈达德不仅是液体火箭的先驱，也是私人资助太空探索的先驱。埃隆·马斯克、杰夫·贝索斯和他们身后的一整个商业航天产业，在精神血统上与戈达德之间存在着一条不那么显眼的连接线。

戈达德自己也有着同样的远大构想。1913 年，31 岁的他写下这样一段话：“星际航行必须实现，以确保人类种族的延续。如果我们相信经过亿万年的进化，人类是其最高成就，那么生命的延续和进步就必须是人类的最高目的，而其终结则是最大的灾难。”这段话读起来像是一个世纪后 SpaceX 官网上的使命宣言。

1959 年 5 月 1 日，NASA 以戈达德的名字命名了它的第一个太空研究中心，位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心。1961 年 3 月 16 日，首次液体火箭发射 35 周年纪念日当天，中心举行了正式落成典礼，埃丝特·戈达德出席了仪式。1965 年，时任美国总统林登·约翰逊宣布 3 月 16 日为“戈达德日”。

冯·布劳恩在阿波罗计划期间回顾火箭史时说过一段常被引用的话，大意是：在火箭学的历史上，戈达德没有同行，他是第一个，他在设计、建造和发射液体燃料火箭方面领先于所有人，而正是这些工作最终铺平了通往太空的道路。

今天是 2026 年 3 月 16 日，恰好是那次 2.5 秒飞行的 100 周年纪念日。马萨诸塞州奥本镇和伍斯特市正在举行为期一周的百年纪念活动。克拉克大学校友查尔斯·斯拉特金（Charles Slatkin）在三年前买下了戈达德的童年故居以防其被拆除，随后发起了“首次发射百年纪念”活动，计划将故居列入美国国家历史遗迹名录。全美各地的火箭爱好者俱乐部在今天组织了集体发射活动。伍斯特地区机场的“戈达德大厅”里新树起了一尊戈达德的钢铁剪影。

已绝版 50 年的戈达德传记《这个高大的人》（This High Man）被重新出版，新版题为《戈达德：太空时代之父》，书中收入了已故阿波罗宇航员吉姆·洛弗尔撰写的前言（洛弗尔于去年辞世，享年 97 岁），以及卡尔·萨根基金会授权收录的随笔《从樱桃树到火星》的片段。

一百年间发生了什么？从奥本镇 41 英尺的弹跳，到人类六次踏上月球表面，到旅行者号飞出太阳系，到哈勃和韦伯太空望远镜窥视宇宙大爆炸后的第一缕光，到国际空间站上持续二十多年的人类常驻，到 SpaceX 的猎鹰 9 号完成第 550 次着陆后已经把可复用火箭从概念变成了日常。

星舰、长征十号系列等正在为人类再次登上月球做准备。还有蓝色起源的新格伦、Rocket Lab 的中子、蓝箭航天的朱雀系列，以及欧洲、印度的各类新型运载火箭，共同构成了一个比冷战太空竞赛时期远为多元和活跃的全球发射市场。

液体推进的燃料从戈达德时代的汽油加液氧，演化出了煤油、液氢、自燃推进剂，再到星舰和新格伦采用的液态甲烷。甲烷燃烧更清洁，有利于发动机复用，而且理论上可以在火星上利用大气中的二氧化碳和地下冰原位合成。但不管燃料配方怎么变，核心原理还是戈达德一百年前验证的那一个：将液态氧化剂和燃料在燃烧室中混合点燃，通过喷管高速喷出，产生反作用推力。



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图丨发射地点纪念碑（来源：Aubrun,MA）
2026 年的今天，奥本镇的那片农田如今是一个高尔夫球场。发射地点上立着一块不起眼的纪念碑。而戈达德在 1899 年那棵樱桃树上做的白日梦，已经成了整个人类文明最现实的未来之一。

参考资料：

1.https://www.britannica.com/biography/Robert-Goddard#ref47334

2.https://www.wsj.com/opinion/a-centenary-for-rocket-science-758116b6

3.https://spectrum.ieee.org/robert-goddard-leadership

运营/排版：何晨龙








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