作者：乾明 李根這樣的童年夢想，你有過嗎？長大，變強變strong，發(fā)射火箭，飛躍地平線，探索無人之境?，F(xiàn)在，一群平均20歲的大學本科生，實現(xiàn)了這樣“遙不可及”的夢想。他們研究、設計、建造，并最終成功
作者：網(wǎng)站小編 發(fā)布時間：2025年01月07日 23:29
作者：乾明 李根這樣的童年夢想，你有過嗎？長大，變強變strong，發(fā)射火箭，飛躍地平線，探索無人之境。現(xiàn)在，一群平均20歲的大學本科生，實現(xiàn)了這樣“遙不可及”的夢想。他們研究、設計、建造，并最終成功發(fā)射了名為旅行者4號的火箭，飛躍地球大氣層和外太空邊界，甚至超過了專業(yè)航天公司Blue Origin的首次騰空高度——那可是地球首富貝佐斯重金投資的項目啊。這些年輕人不僅完成超越，而且創(chuàng)造了歷史。人類航空航天史上，他們是第一支完全由大學本科生成功完成航空火箭發(fā)射的團隊。榮耀屬于南加州大學（USC），屬于這個名叫“火箭動力實驗室”的學生科研社團。Rocket Propulsion Laboratory（USC RPL）.2005年創(chuàng)辦，一屆新生來，一屆老生走，在共同的太空夢想下接力，終于在2019年，永載地球史冊。人類航天新紀錄USC RPL發(fā)射的自制火箭，經(jīng)過精密計算后，官宣飛過“卡門線”進入外太空。飛行高度10.3萬米，最高時速為3386英里（約合5450千米）?！翱ㄩT線”（The Kármán line），國際航空運動聯(lián)盟（FAI）定義的太空分界線，海拔100公里處，用來作為地球大氣層和外太空的分界。飛躍卡門線，也意味著成功越過地球。這在航空航天刻度中算不上大書特書，但在需要動用巨大資源、甚至舉全國之力才能完成的人類航空史上，完全由大學本科生團體實現(xiàn)——還是第一次。誰造的火箭？共計80名南加大本科生參與完成了此次壯舉。他們打造的火箭名叫旅行者4號（Traveler IV），單級，固體燃料，高13英尺，直徑8英寸。11分鐘的飛行過程中，以超過17g的加速度加速，最高速度為4970英尺/秒。而且在成功發(fā)射后，團隊還在發(fā)射地點29英里外成功回收火箭。整個過程從火箭設計、制造到發(fā)射，全由RPL的本科生們自主完成。他們分為8個任務組，開發(fā)了12種不同的機身和電機。并且在固體和混合推進劑、復合材料結(jié)構(gòu)、熱保護、高空恢復，以及機載航空電子系統(tǒng)領域，都達到了全球前沿的程度。也有火箭專家圍觀研究后評價：難以置信，首屈一指。但榮耀還不止于80名現(xiàn)役學生，背后是一屆屆RPL“追夢者”的努力。RPL，南加州大學的本科生科研社團，2005年由大二學生Ian Whittinghill發(fā)起成立。當時，各個國家一直在開展軍備競賽，爭奪太空。而且， 私人成立的公司也已經(jīng)能夠在幾十年內(nèi)進入太空。但是從未有一個大學團隊能夠獨立設計，制造和發(fā)射進入太空并完好無損的火箭。Ian Whittinghill成立實驗室的目的，就是希望挑戰(zhàn)不可能。但沒想到，從挑戰(zhàn)到實現(xiàn)，已是15年之后，Ian Whittinghill早已畢業(yè)，其后一屆屆南加大學生加入進來，接力進行，整體工作歷時100萬小時。在這15年中，還有過三枚“旅行者”火箭，但都失敗了。屢敗屢戰(zhàn)，屆屆傳承搞火箭，不僅需要夢想和勇氣，也是一個需要持續(xù)研發(fā)的過程。對于RPL這一學生團體來說，最大的挑戰(zhàn)就是成員的流動性非常高。RPL的運營主管Neil Tewksbury向《連線》感慨，大學只有4年，所以實驗室中最資深的成員，不過3年半而已，畢業(yè)就得離開，然后交給其他新血液繼續(xù)。比起其他團體，RPL每年都會在畢業(yè)季迎來25%員工的流失，而且是最富資歷和經(jīng)驗的那部分。這對經(jīng)驗傳承的要求就格外高。沒有什么捷徑，RPL需要更加努力積累數(shù)據(jù)、總結(jié)經(jīng)驗，把學到的、經(jīng)歷的歷史教訓以更容易的方式傳承，避免接力者一次又一次地重復同樣的失敗。RPL的首席工程師Dennis Smalling感慨，火箭背后的基本理論并不復雜，但火箭工程很難，建造它們的時候，要確保所有細節(jié)都正確。毫無疑問，這些曾讓他們吃了不少苦頭。RPL首次嘗試發(fā)射火箭，是在2013年。當時，他們試圖將“旅行者1號”送入太空，但這支火箭發(fā)射幾秒鐘之后，發(fā)動機就炸了。第二年，“旅行者2號”也遭受了同樣的命運，不過原因在于碳纖維外殼的破裂。連續(xù)兩次的失敗，對于這些年輕的學生來說，是一個不小的打擊。之后，他們開始潛心研發(fā)Fathom火箭和Graveler發(fā)動機，并將它們作為飛行系統(tǒng)的實驗平臺，用于之后的火箭發(fā)射。其中，F(xiàn)athom火箭是旅行者火箭縮小版，能夠快速制造出來，來進行發(fā)射實驗，讓他們觀察火箭的各個子系統(tǒng)是如何協(xié)同工作的。經(jīng)過4年廣泛的地面測試，RPL開發(fā)的第二代Fathom火箭，在2017年創(chuàng)下了接近海拔4.4萬米的紀錄。他們認為，似乎是時候嘗試另一次太空發(fā)射了。2018年9月，RPL發(fā)射了“旅行者3號”。理論上來說，這可能是第一支進入太空的大學生火箭。但遺憾的是，他們沒有能夠激活火箭上跟蹤和記錄加速度和位置的遙測系統(tǒng)，因此，任何飛行數(shù)據(jù)都沒有保留下來。團隊后來預估，“旅行者3號”可能突破了11萬米，但他們不能拿“預估”交成績單。而且他們當時也沒有辦法確認火箭殘骸會落到哪，會不會擊中營地。因此，在火箭殘骸回落的時候，他們都躲到汽車底盤下面，避免被高空墜落物砸到。然而到今年4月21日發(fā)射“旅行者4號”的時候，上一代火箭的短板都被彌補了，不僅成功發(fā)射，順利進入預計高度，而且傳感器都被成功激活，最后還被成功回收。5月22日，經(jīng)過一個月的精確數(shù)據(jù)統(tǒng)計和檢查，南加大官方宣布，“旅行者4號”飛行高度10.3萬米，最高時速為3386英里（約合5450千米），成功跨越“卡門線”，成為第一支創(chuàng)造該紀錄的大學本科團隊。熱愛不息，奮斗不止當然，這一屆屆RPL成員，不僅在南加大實踐年少夢想，他們還在RPL歷練之后，成為了人類探索太空的中堅。隨著RPL的不斷推進和研發(fā)，他們在航空航天領域的名氣越來越大，不光在科研學術(shù)領域，也在產(chǎn)業(yè)方面。所以從馬斯克的SpaceX，到貝佐斯的Blue Origin，以及更多人航空夢開始的NASA，都紛紛向南加大RPL提供贊助、伸出橄欖枝，讓他們畢業(yè)后繼續(xù)航空航天，與熱愛同行，不斷創(chuàng)造歷史。也有非畢業(yè)生靠熱愛改變現(xiàn)狀，比如家境不好的Madeline Koldos，在RPL的表現(xiàn)讓她獲得Blue Origin獎學金，這個小姐姐還進一步參與到了NASA的“火星2020漫游車”項目中。比如，由RPL成員Tim Ellis和Jordan Noone等在2015年創(chuàng)辦的公司Relativity Space，借助3D打印來造火箭，已經(jīng)拿下NASA大單，將于2021年初開始商業(yè)發(fā)射服務。RPL也成為更多航空航天組織的人才招募來源。并且還激勵了更多大學生團體，在美國，麻省理工、普林斯頓、加州伯克利以及波士頓大學等高校都有相似團體，并且還有大學太空競賽之類的比拼，有些類似最早的無人駕駛汽車的比賽。高校老師也非常鼓勵這樣的項目和組織，因為不僅在探索科研知識，更能夠?qū)嵺`所學，遠比單純課堂教學要有價值得多。One more thing：致童真當然，對于更多參與其中的年輕人，RPL的經(jīng)歷也讓他們在20多歲就能實現(xiàn)童年夢想。小時候“造火箭”、“當宇航員”，“探索宇宙”的童真無忌，真的就在年輕敢為的時候去實現(xiàn)?；蛟S年少無知時，不知道這樣的夢想不僅難，而且并非想干就干。也跟更多兒時愿望類似，我們越長大越現(xiàn)實，隨著時間向前，失去銳氣，只有看見才選擇相信。但南加大RPL的一屆屆年輕人，現(xiàn)在用紀錄給出答案：堅持童真， 堅持熱愛，終有所成。難道他們沒有在成長的過程中意識到“不現(xiàn)實”嗎？在南加大RPL主頁，他們將這句肯尼迪總統(tǒng)的名言置于最顯眼位置：我們?nèi)绱诉x擇，不是因為容易，而是因為難。參考資料：http://www.uscrpl.com/updates/2019/5/22/traveler-ivhttps://www.wired.com/story/how-a-group-of-students-built-and-launched-a-rocket-to-space/https://www.wired.com/story/a-rocket-built-by-students-reached-space-for-the-first-time/https://news.usc.edu/139825/rocket-science-space-loving-engineer-builds-rockets-at-usc/— 完—來源：量子位編輯：Major Tom近期熱門文章Top10↓ 點擊標題即可查看 ↓1. 首屆黑洞PS大賽來襲！為了這張「高糊」的圖，中國科學家做出了啥貢獻？2. 物理學四大神獸，除了“薛定諤的貓”還有誰？3. 地下多大的金礦才能影響到單擺實驗？| No.1494. 為什么用木棍打衣服就可以洗干凈衣服？| No.1505. 為了替你出氣，我們給討厭的楊柳絮來個「以暴制暴」6. 玩掃雷還有什么技巧？科學家的玩游戲方法你絕對想不到7. 在我國，沒有任何一張地圖能告訴你你的真實位置8. 在客戶魚嘴里提供服務的小清潔蝦、清潔魚，是怎么知道自己不會被吃掉的呢？9. 你以為土撥鼠只會尖叫？其實它可能正在罵你10. 你知道為了測博爾特的速度，我們有多努力嘛？舉報/反饋
雙冠王.jpg "作者：乾明 李根這樣的童年夢想，你有過嗎？長大，變強變strong，發(fā)射火箭，飛躍地平線，探索無人之境?，F(xiàn)在，一群平均20歲的大學本科生，實現(xiàn)了這樣“遙不可及”的夢想。他們研究、設計、建造，并最終成功發(fā)射了名為旅行者4號的火箭，飛躍地球大氣層和外太空邊界，甚至超過了專業(yè)航天公司Blue Origin的首次騰空高度——那可是地球首富貝佐斯重金投資的項目啊。這些年輕人不僅完成超越，而且創(chuàng)造了歷史。人類航空航天史上，他們是第一支完全由大學本科生成功完成航空火箭發(fā)射的團隊。榮耀屬于南加州大學（USC），屬于這個名叫“火箭動力實驗室”的學生科研社團。Rocket Propulsion Laboratory（USC RPL）.2005年創(chuàng)辦，一屆新生來，一屆老生走，在共同的太空夢想下接力，終于在2019年，永載地球史冊。人類航天新紀錄USC RPL發(fā)射的自制火箭，經(jīng)過精密計算后，官宣飛過“卡門線”進入外太空。飛行高度10.3萬米，最高時速為3386英里（約合5450千米）。“卡門線”（The Kármán line），國際航空運動聯(lián)盟（FAI）定義的太空分界線，海拔100公里處，用來作為地球大氣層和外太空的分界。飛躍卡門線，也意味著成功越過地球。這在航空航天刻度中算不上大書特書，但在需要動用巨大資源、甚至舉全國之力才能完成的人類航空史上，完全由大學本科生團體實現(xiàn)——還是第一次。誰造的火箭？共計80名南加大本科生參與完成了此次壯舉。他們打造的火箭名叫旅行者4號（Traveler IV），單級，固體燃料，高13英尺，直徑8英寸。11分鐘的飛行過程中，以超過17g的加速度加速，最高速度為4970英尺/秒。而且在成功發(fā)射后，團隊還在發(fā)射地點29英里外成功回收火箭。整個過程從火箭設計、制造到發(fā)射，全由RPL的本科生們自主完成。他們分為8個任務組，開發(fā)了12種不同的機身和電機。并且在固體和混合推進劑、復合材料結(jié)構(gòu)、熱保護、高空恢復，以及機載航空電子系統(tǒng)領域，都達到了全球前沿的程度。也有火箭專家圍觀研究后評價：難以置信，首屈一指。但榮耀還不止于80名現(xiàn)役學生，背后是一屆屆RPL“追夢者”的努力。RPL，南加州大學的本科生科研社團，2005年由大二學生Ian Whittinghill發(fā)起成立。當時，各個國家一直在開展軍備競賽，爭奪太空。而且， 私人成立的公司也已經(jīng)能夠在幾十年內(nèi)進入太空。但是從未有一個大學團隊能夠獨立設計，制造和發(fā)射進入太空并完好無損的火箭。Ian Whittinghill成立實驗室的目的，就是希望挑戰(zhàn)不可能。但沒想到，從挑戰(zhàn)到實現(xiàn)，已是15年之后，Ian Whittinghill早已畢業(yè)，其后一屆屆南加大學生加入進來，接力進行，整體工作歷時100萬小時。在這15年中，還有過三枚“旅行者”火箭，但都失敗了。屢敗屢戰(zhàn)，屆屆傳承搞火箭，不僅需要夢想和勇氣，也是一個需要持續(xù)研發(fā)的過程。對于RPL這一學生團體來說，最大的挑戰(zhàn)就是成員的流動性非常高。RPL的運營主管Neil Tewksbury向《連線》感慨，大學只有4年，所以實驗室中最資深的成員，不過3年半而已，畢業(yè)就得離開，然后交給其他新血液繼續(xù)。比起其他團體，RPL每年都會在畢業(yè)季迎來25%員工的流失，而且是最富資歷和經(jīng)驗的那部分。這對經(jīng)驗傳承的要求就格外高。沒有什么捷徑，RPL需要更加努力積累數(shù)據(jù)、總結(jié)經(jīng)驗，把學到的、經(jīng)歷的歷史教訓以更容易的方式傳承，避免接力者一次又一次地重復同樣的失敗。RPL的首席工程師Dennis Smalling感慨，火箭背后的基本理論并不復雜，但火箭工程很難，建造它們的時候，要確保所有細節(jié)都正確。毫無疑問，這些曾讓他們吃了不少苦頭。RPL首次嘗試發(fā)射火箭，是在2013年。當時，他們試圖將“旅行者1號”送入太空，但這支火箭發(fā)射幾秒鐘之后，發(fā)動機就炸了。第二年，“旅行者2號”也遭受了同樣的命運，不過原因在于碳纖維外殼的破裂。連續(xù)兩次的失敗，對于這些年輕的學生來說，是一個不小的打擊。之后，他們開始潛心研發(fā)Fathom火箭和Graveler發(fā)動機，并將它們作為飛行系統(tǒng)的實驗平臺，用于之后的火箭發(fā)射。其中，F(xiàn)athom火箭是旅行者火箭縮小版，能夠快速制造出來，來進行發(fā)射實驗，讓他們觀察火箭的各個子系統(tǒng)是如何協(xié)同工作的。經(jīng)過4年廣泛的地面測試，RPL開發(fā)的第二代Fathom火箭，在2017年創(chuàng)下了接近海拔4.4萬米的紀錄。他們認為，似乎是時候嘗試另一次太空發(fā)射了。2018年9月，RPL發(fā)射了“旅行者3號”。理論上來說，這可能是第一支進入太空的大學生火箭。但遺憾的是，他們沒有能夠激活火箭上跟蹤和記錄加速度和位置的遙測系統(tǒng)，因此，任何飛行數(shù)據(jù)都沒有保留下來。團隊后來預估，“旅行者3號”可能突破了11萬米，但他們不能拿“預估”交成績單。而且他們當時也沒有辦法確認火箭殘骸會落到哪，會不會擊中營地。因此，在火箭殘骸回落的時候，他們都躲到汽車底盤下面，避免被高空墜落物砸到。然而到今年4月21日發(fā)射“旅行者4號”的時候，上一代火箭的短板都被彌補了，不僅成功發(fā)射，順利進入預計高度，而且傳感器都被成功激活，最后還被成功回收。5月22日，經(jīng)過一個月的精確數(shù)據(jù)統(tǒng)計和檢查，南加大官方宣布，“旅行者4號”飛行高度10.3萬米，最高時速為3386英里（約合5450千米），成功跨越“卡門線”，成為第一支創(chuàng)造該紀錄的大學本科團隊。熱愛不息，奮斗不止當然，這一屆屆RPL成員，不僅在南加大實踐年少夢想，他們還在RPL歷練之后，成為了人類探索太空的中堅。隨著RPL的不斷推進和研發(fā)，他們在航空航天領域的名氣越來越大，不光在科研學術(shù)領域，也在產(chǎn)業(yè)方面。所以從馬斯克的SpaceX，到貝佐斯的Blue Origin，以及更多人航空夢開始的NASA，都紛紛向南加大RPL提供贊助、伸出橄欖枝，讓他們畢業(yè)后繼續(xù)航空航天，與熱愛同行，不斷創(chuàng)造歷史。也有非畢業(yè)生靠熱愛改變現(xiàn)狀，比如家境不好的Madeline Koldos，在RPL的表現(xiàn)讓她獲得Blue Origin獎學金，這個小姐姐還進一步參與到了NASA的“火星2020漫游車”項目中。比如，由RPL成員Tim Ellis和Jordan Noone等在2015年創(chuàng)辦的公司Relativity Space，借助3D打印來造火箭，已經(jīng)拿下NASA大單，將于2021年初開始商業(yè)發(fā)射服務。RPL也成為更多航空航天組織的人才招募來源。并且還激勵了更多大學生團體，在美國，麻省理工、普林斯頓、加州伯克利以及波士頓大學等高校都有相似團體，并且還有大學太空競賽之類的比拼，有些類似最早的無人駕駛汽車的比賽。高校老師也非常鼓勵這樣的項目和組織，因為不僅在探索科研知識，更能夠?qū)嵺`所學，遠比單純課堂教學要有價值得多。One more thing：致童真當然，對于更多參與其中的年輕人，RPL的經(jīng)歷也讓他們在20多歲就能實現(xiàn)童年夢想。小時候“造火箭”、“當宇航員”，“探索宇宙”的童真無忌，真的就在年輕敢為的時候去實現(xiàn)?；蛟S年少無知時，不知道這樣的夢想不僅難，而且并非想干就干。也跟更多兒時愿望類似，我們越長大越現(xiàn)實，隨著時間向前，失去銳氣，只有看見才選擇相信。但南加大RPL的一屆屆年輕人，現(xiàn)在用紀錄給出答案：堅持童真， 堅持熱愛，終有所成。難道他們沒有在成長的過程中意識到“不現(xiàn)實”嗎？在南加大RPL主頁，他們將這句肯尼迪總統(tǒng)的名言置于最顯眼位置：我們?nèi)绱诉x擇，不是因為容易，而是因為難。參考資料：http://www.uscrpl.com/updates/2019/5/22/traveler-ivhttps://www.wired.com/story/how-a-group-of-students-built-and-launched-a-rocket-to-space/https://www.wired.com/story/a-rocket-built-by-students-reached-space-for-the-first-time/https://news.usc.edu/139825/rocket-science-space-loving-engineer-builds-rockets-at-usc/— 完—來源：量子位編輯：Major Tom近期熱門文章Top10↓ 點擊標題即可查看 ↓1. 首屆黑洞PS大賽來襲！為了這張「高糊」的圖，中國科學家做出了啥貢獻？2. 物理學四大神獸，除了“薛定諤的貓”還有誰？3. 地下多大的金礦才能影響到單擺實驗？| No.1494. 為什么用木棍打衣服就可以洗干凈衣服？| No.1505. 為了替你出氣，我們給討厭的楊柳絮來個「以暴制暴」6. 玩掃雷還有什么技巧？科學家的玩游戲方法你絕對想不到7. 在我國，沒有任何一張地圖能告訴你你的真實位置8. 在客戶魚嘴里提供服務的小清潔蝦、清潔魚，是怎么知道自己不會被吃掉的呢？9. 你以為土撥鼠只會尖叫？其實它可能正在罵你10. 你知道為了測博爾特的速度，我們有多努力嘛？舉報/反饋")
