喬治·卡拉瑟斯（1930—2020）

編譯 許林玉

1972年，當(dāng)阿波羅16號(hào)在月球登陸時(shí)，宇航員們建立了第一個(gè)從天體觀測(cè)宇宙的觀測(cè)臺(tái)。該觀測(cè)臺(tái)由天文學(xué)家喬治·卡拉瑟斯（George Carruthers）設(shè)計(jì)并建造?？ɡ故褂眠h(yuǎn)紫外月球照相機(jī)，通過(guò)捕捉地面望遠(yuǎn)鏡無(wú)法捕捉到的光，首次拍攝了地球上層大氣區(qū)域的全球圖像，該區(qū)域?qū)τ谕ㄐ?、遙感和空間系統(tǒng)的運(yùn)行至關(guān)重要。該望遠(yuǎn)鏡還可以探測(cè)深空，揭示恒星形成、星團(tuán)和星際介質(zhì)的奧秘。作為一名非裔美國(guó)人，卡拉瑟斯對(duì)備受矚目的人類太空飛行任務(wù)做出了杰出貢獻(xiàn)，因此成為黑人科學(xué)家和工程師尊崇的榜樣。2020年12月26日，卡拉瑟斯與世長(zhǎng)辭，享年81歲。

1939年，卡拉瑟斯出生在美國(guó)俄亥俄州辛辛那提市，成長(zhǎng)于推行種族隔離法的種族隔離時(shí)代。直到1964年，種族隔離法才被正式廢止。那一年，卡拉瑟斯獲得博士學(xué)位。其家人鼓勵(lì)他學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)和科學(xué)，通過(guò)閱讀科幻小說(shuō)和天文學(xué)書(shū)籍，他對(duì)太空飛行產(chǎn)生了濃厚的興趣。十歲那年，他用當(dāng)派送員賺來(lái)的錢購(gòu)買了透鏡，并用硬紙管做了一個(gè)望遠(yuǎn)鏡。

在伊利諾伊大學(xué)厄巴納-香檳分校獲得航空和天文工程博士學(xué)位后，他獲得了美國(guó)海軍研究實(shí)驗(yàn)室的博士后項(xiàng)目。就這樣，卡拉瑟斯在美國(guó)海軍研究實(shí)驗(yàn)室開(kāi)始了他窮盡一生的研究生涯。他的第一項(xiàng)工作是使用探測(cè)火箭在太空中尋找分子氫。他通過(guò)放大光芒微弱的漫射天體，設(shè)計(jì)出了一種更好的方法來(lái)捕捉遠(yuǎn)紫外光譜。他設(shè)計(jì)的望遠(yuǎn)鏡可將光子轉(zhuǎn)換成高能電子，放大后可以用電子敏感膠片記錄下來(lái)。由此研制出來(lái)的袖珍望遠(yuǎn)鏡具有靈活的操作結(jié)構(gòu)，可以模仿更大系統(tǒng)的性能。

1970年，卡拉瑟斯用自己研發(fā)的望遠(yuǎn)鏡證實(shí)，星際空間存在分子氫。這一發(fā)現(xiàn)得到了國(guó)際社會(huì)的認(rèn)可，填補(bǔ)了人們對(duì)星際介質(zhì)認(rèn)識(shí)的重大空白，并為解釋恒星的形成提供了一個(gè)框架。人們認(rèn)為，這為解開(kāi)宇宙質(zhì)量缺失之謎又向前邁進(jìn)了一步。

卡拉瑟斯一直致力于上層大氣的研究，并不斷探索宇宙的構(gòu)造。他的天才之處在于，能將極其復(fù)雜、精密的技術(shù)完美地應(yīng)用于處于顛簸、旋轉(zhuǎn)和搖晃狀態(tài)的太空飛行器中。1973年至1974年，他利用在太空實(shí)驗(yàn)室空間站用攝像機(jī)拍攝的圖像，繪制出恒星、星際云和其他天體的地圖，由此獲得的數(shù)據(jù)推動(dòng)了導(dǎo)航、遙感和天文學(xué)等領(lǐng)域的研究。1974年，他從一枚探測(cè)火箭上拍攝了第一張環(huán)繞科胡特克彗星的氫原子日冕圖像，后來(lái)又拍攝了類似的哈雷彗星圖像。目前美國(guó)宇航局研究電離層和上層大氣的任務(wù)都可以追溯到卡拉瑟斯拍攝的第一張地球圖像。

卡拉瑟斯在實(shí)施美國(guó)海軍研究實(shí)驗(yàn)室高中學(xué)徒計(jì)劃、開(kāi)設(shè)社區(qū)中心短期課程以及為當(dāng)?shù)亟處熖峁├^續(xù)教育等方面發(fā)揮了重要作用。通過(guò)一個(gè)名為SMART的項(xiàng)目，他增強(qiáng)了美國(guó)國(guó)家航空航天博物館和位于華盛頓特區(qū)的黑人大學(xué)霍華德大學(xué)之間的聯(lián)系。從美國(guó)空軍研究實(shí)驗(yàn)室到大學(xué)，再到航空航天企業(yè)，都可以找到曾受到卡拉瑟斯激勵(lì)和啟發(fā)的人。

卡拉瑟斯具有遠(yuǎn)見(jiàn)卓識(shí)。他通常沉默寡言，但在慷慨分享自己的智慧學(xué)識(shí)以及在科學(xué)和工程領(lǐng)域的真知灼見(jiàn)時(shí)，又會(huì)變得談辭如云。他會(huì)向年輕人敞開(kāi)心扉，成為他們的指路明燈。在談及種族主義時(shí)，他表示：“我在他們這個(gè)年紀(jì)的時(shí)候，沒(méi)有榜樣可學(xué)。這并非不存在榜樣，而是因?yàn)闆](méi)有人對(duì)他們進(jìn)行宣傳……因此，許多少數(shù)族裔學(xué)生不知道他們?cè)诳茖W(xué)領(lǐng)域也可以有所建樹(shù)?！笨ɡ雇ㄟ^(guò)自己的努力，改變了這一狀況。

資料來(lái)源 Nature