用火炮发射卫星的工程师

杨秀英

在加勒比海巴巴多斯岛的一个海滩上，5门大口径巨型舰炮躺在50年前被遗弃的地方，在热带的高温潮湿环境中慢慢生锈、腐朽——这些东西都是“高空飞行研究计划”残留下来的遗迹。

“高空飞行研究计划”是20世纪60年代美国和加拿大军方的大胆尝试，目的是验证通过火炮向太空发射卫星的可能性。同时，这个计划也承载了一个古怪的加拿大天才——杰拉德·布尔的宏伟抱负，然而，在官僚主义和政治斗争面前，他探索外层空间的科学梦最终以悲剧告终。

不算荒诞的想法

也许你会觉得用火炮发射卫星的想法非常荒诞，但实际上，用火炮把物体发射到太空的想法其实和现代物理学本身一样古老。早在1687年，现代物理学鼻祖艾萨克·牛顿就在他的著作《自然哲学的数学原理》中想象着从一座高山上发射炮弹，炮弹的速度如此之快，以至于炮弹飞行轨道的曲率与地球表面的曲率相当，这使得它可以无限期地环绕地球飞行。

直到20世纪，火箭之父康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基通过计算证明，“月球大炮”不可能实现，因为要在炮管内将炮弹（也就是人体、宇宙飞船或者卫星）加速到可以逃逸地球引力的速度，炮弹要承受巨大的推力，这种推力大到了可以瞬间毁灭任何物体。随后，齐奥尔科夫斯基想出了用多级火箭逐渐加速来获得高速的办法，人类才找到了飞往太空的正确道路。

火箭让人类得以离开地球家园，但它也有自己的问题，火箭过于复杂，造价高昂，可靠性不佳，尽管科学家已经制造出可重复使用的长征8号和猎鹰9号，航天发射的成本还是高得离谱。所以，即使研发火箭成为人类探索太空的“正路”，在20世纪，仍有科学家对“开炮上天”这种简单粗暴的方式念念不忘，加拿大工程师杰拉德·布尔就是其中的代表人物。

性格怪癖的天才

1928年，布尔出生在加拿大的北湾市，在10个兄弟姐妹中排行第9。3岁时，布尔遭遇家庭巨变，他的母亲去世，父亲随后离家出走，孤苦无依的布尔不得不寄居在叔婶家里。和很多天才人物一样，坎坷的童年造就了布尔敏感、孤僻又易发怒的性格，也激励他成为学校里出类拔萃的学子。22岁时，布尔以出色的成绩取得加拿大多伦多大学的博士学位，成为该校有史以来最年轻的博士。毕业之后，布尔来到加拿大军用武器研发局工作，在那里，他负责为加拿大空军设计空对空导弹，逐渐成为导弹发射领域的专家。

布尔开始对巨型火炮和太空产生兴趣是在1957年，这一年，苏联发射了人类历史上第一颗人造卫星“斯普特尼克一号”，美苏的军备竞赛拓展到了太空领域。由于担心苏联弹道导弹给加拿大带来安全威胁，布尔开始思考拦截核弹头的方法。

由于当时的导弹技术尚不足以组建导弹防御系统，布尔想知道是否可以使用火炮完成这项工作，他提出了两项研究计划。计划之一是用巨型火炮向大气层发射一团密集的导弹弹幕，布尔认为，如果一枚核弹头以接近20倍音速的速度飞来，即使导弹弹幕只蹭到了核弹头的边缘，也可以使之失效。另一个方案是，布尔打算使用巨型火炮向太空发射模拟核弹头，观察核弹头的弹道，以便研发追踪和销毁核弹头的方法。

但是，布尔的这些计划并没有得到支持，由于布尔的性格有些怪癖，他对政客和官僚很厌恶，把加拿大国防机构那些尸位素餐的官僚称为“酒桶科学家”，这让他频繁与上司发生冲突。到了1961年，官方撤销了布尔参与的一个导弹拦截器的研究项目，一气之下，布尔辞职，离开了加拿大军用武器研发局。

“高空飞行研究计划”

有才华的人自然不会没有朋友，在加拿大军用武器研发局任职期间，布尔结识了任职于美国陆军的阿瑟·特鲁多中将、查尔斯·墨菲博士，以及加拿大麦吉尔大学工程学院的院长唐纳德·莫德尔。这些人不仅身份显赫，还有着共同的“爱好”，那就是火炮技术和太空探索。

1962年，布尔应邀来到加拿大麦吉尔大学担任教授，他和莫德尔宣布启动“高空飞行研究计划”，这是加拿大麦吉尔大学和美国陆军之间的合作项目，最初的目标是利用大型火炮开发对大气层进行小规模探测研究的技术，比如，能否将一些电子设备发射到高空，收集一些高空气流和湿度的数据来进行天气预报。得到机会的布尔感到非常兴奋，他的野心远不止于进行天气预报，他想发射一颗卫星，不管它多么小，如果能将其“轰”入太空轨道，就可以摸索出一种新颖的低成本发射卫星的方法，同时帮助加拿大在航天强国中谋得一席之地。

美国陆军在该项目中也有自己的既得利益，1958年，美国政府基本上禁止陆军进行太空研究，将太空项目限制在空军和美国宇航局，特鲁多和墨菲认为这是帮助美国陆军在美国军政界保持立足点的一扇后门。加拿大科学家和美国军人怀着不同的打算，以相同的热情迅速行动起来。

莫德尔在加勒比海的巴巴多斯岛上申请了一个试验场，得益于麦吉尔大学与当地政府的友好关系，该试验场被允许向大西洋上空发射炮弹。墨菲從美国海军那里搞到了一对40厘米口径的战列舰炮，这两门巨炮自从1920年代就一直存放在仓库里，每门炮身长都有21米。

1962年夏天，巨炮“乘坐”美国陆军登陆舰“约翰号D”号抵达巴巴多斯岛，随即运送到试验场。由于撞上了古巴导弹危机，布尔花了6个月的时间才将巨炮安置好。到了次年1月，一切准备工作都已就绪，“高空飞行研究计划”正式开启。

“无足鸟”和巴巴多斯巨炮

1963年1月20日，布尔进行了第一次火炮测试试验。一枚胶合板材质的测试弹以8 0 °的角度射向天空，它被轰到了3000米高，在空中飞行了近1分钟，效果还可以。第二天，布尔便开始发射真正的炮弹——“无足鸟”，第一次试验便将炮弹轰到了2.6万米的高空。

“无足鸟”原本是麦吉尔大学校徽上的神秘鸟类，在这里布尔用它来命名自己设计的一系列特殊炮弹。当“无足鸟”被发射后，它会释放烟雾，留下飞行痕迹，可以通过视觉或雷达跟踪，并可以测量很多高空数据。

从1963年到1965年，100多个“无足鸟”被射入高层大气，记录了至今仍被使用的一系列气象数据。1965年，“无足鸟”已经可以飞到9万米高空了。解决了天气预报，布尔开始向自己的理想进一步迈进，那就是发射卫星。

为了让炮弹（也就是卫星）能够飞得更高并进入卫星轨道，布尔为炮弹配备了弹性弹托和飞行喷射器，开发出具备在高空重新定向并二次加速的带有卫星功能的第三、四代“无足鸟”。

与此同时，布尔对火炮进行了改装，21米的巨炮仍嫌太短，布尔给它焊接了16米长的管子，把炮管延伸到36米，制成了前所未有的可以垂直发射的最大火炮——巴巴多斯巨炮。1965年7月1日，这门加长的巨炮发射了一枚第二代“无足鸟”，飞行高度达15万米，远高于公认的11.8万米的外层空间边界。1966年11月，布尔又在美国亚利桑那州复制了一门巴巴多斯巨炮，将一枚第二代“无足鸟”轰到了18万米的高度——这一纪录至今无人打破。

火炮专家的悲剧

正当布尔计划发射真正的卫星——第三、四代“无足鸟”的时候，他没有想到，美国亚利桑那州發射试验是“高空飞行研究计划”的最后一次成功。布尔对官僚主义的直言不讳使他得罪了加拿大政府许多高官，他的老对头加拿大军用武器研发局正在研制更受青睐的新型火箭，所以越来越多人主张停止“高空飞行研究计划”。美国陆军陷入越南战争的泥潭，也开始撤回了对布尔的支持。

“高空飞行研究计划”就这样以失败告终，只剩下巴巴多斯巨炮躺在巴巴多斯岛上，作为一代文物，静静地俯瞰着加勒比海。

此后，布尔继续研究火炮，他也没能忘记自己的卫星梦，只是苦于没有资金支持。20世纪80年代，身为火炮专家的布尔得到了伊拉克萨达姆·侯赛因政府的注意，伊拉克政府给了他一份无法拒绝的邀请：布尔帮助伊拉克军队改进火炮，用于战争，而作为报酬，伊拉克政府将资助布尔建造一门超级卫星发射火炮。这门超级卫星发射火炮取名为巴比伦大炮，重2100吨，1米口径，156米长，毫无疑问是有史以来最大的火炮。

布尔并非是一个战争狂魔，他研制超级火炮的初衷也不是打仗，他的理想是通过自己设计制造的超级火炮，发射卫星，用于科学研究。但是，处在有着“世界火药桶”之称的中东，又为一个频繁打仗的政府工作，布尔不可避免被一些人视为眼中钉。

1990年3月，布尔在比利时布鲁塞尔被刺客枪杀，至今不知凶手是谁。布尔努力了一生，终究还是没能实现利用火炮发射卫星的梦想。