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此前的火箭实验差一点把加州理工学院炸翻。这些隧洞是为了让有关火箭发动机的实验可以在一个安全一点的地方进行。工程师们站在隧洞外，借助望远镜或防弹玻璃后的窥视孔观察实验的进行情况。点火后，火箭发动机开始震颤起来，令整个实验室都为之震动，低沉的轰鸣声淹没了所有的对话，令人仿佛置身于尼亚加拉瀑布旁边。有时候，当爆炸产生的碎片和气流激射到混凝土墙壁和地板上的时候，工程师们会忍不住下意识地向后跳开。“半数以上的时间，火箭发动机以爆炸告终，钢铁碎片喷射得到处都是。”一位当事人回忆道。附近的居民不停抱怨河谷里回荡的奇怪噪音和爆炸声，尽管他们不知道原因。直到战争结束很久之后，他们才知道，在阿罗约河谷到底发生了些什么。
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许多进展发生在钱学森缺席的那几年时间里。火箭小组已经制造出了美国第一台喷气助力起飞发动机（JATO）。实验初期的火箭只是些1英尺长、装有两磅黑色火药的小家伙，它们并不成功，因为喷气助力起飞发动机经常在点火时发生爆炸。后来，杰克·帕森斯发现了其中奥妙：喷气助力起飞发动机必须在完工后马上点火，否则火药中就会形成缝隙。1941年8月的一天，24台喷气助力起飞发动机被火速运往加州河滨镇的马奇机场（March Field），绑在由空军上尉霍尔姆·鲍诗依（Homer Boushey）驾驶的一架小型低翼厄科普（Ercoupe）飞机上。火箭点火之时，“飞机像被弹弓弹射一样拔地而起，”冯·卡门多年以后回忆道，“我们从来没见过飞机以如此陡峭的角度向上爬升。”这一年，美国国家科学院不仅继续向加州理工学院提供研究基金，还从1942年财政年度开始时，将总数提高到了12.5万美元。
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美国海军随后与加州理工学院签订了研发下一代喷气助力起飞发动机的合同。这一次，他们希望火箭小组制造出可以将200磅的负重推送至空中并停留8秒以上的发动机。这就需要有更好的燃料。1942年，帕森斯发现，如果把铺路所用的沥青和油加热到350华氏度（相当于176.6摄氏度），然后与高氯酸钾混合，浇注成形并冷却，就能满足这一需求。这块看起来好像一块硬邦邦的沥青砖似的东西，在产生的推动力和燃烧持续时间上都超过了黑色炸药。每平方英寸的新燃料可以提供2000磅的推动力，如果配上合适的喷嘴，它能够令每秒5900英尺的推进速度成为可能。此外，这种燃料可以保存在高温和低于零下的寒冷环境中。
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在阿罗约河谷工作过的工程师们都清楚地记得，在20世纪40年代，固体推进剂是如何从一根香烟大小的很快就能燃尽的燃料棒，演变成可以全面燃烧的中空燃料柱的。这样做的目的是在短时间内将推进剂的燃烧面积最大化，从而增加最关键的起飞第一阶段的火箭推动力。研究人员开始时采用的办法是在圆柱形推进剂的中间挖出一条细细的圆柱形管道，后来，古根海姆实验室之外的研究机构研发出了一种更精巧的办法，可以在推进剂柱中挖一个星形的长管道，极大地增加了推进剂内部的燃烧面积。然而，在20世纪40年代早期，固态推进剂仍因太爱挥发而不适用于军事用途。（固态推进剂的一个危险因素是混合于燃料内部的氧化剂。一旦点燃，在推进剂烧尽之前，根本无法将其扑灭。）
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研究小组将注意力转向了液态燃料。他们尝试了汽油与红色发烟硝酸的不同混合配比，但这会使电动机振动失控并发生爆炸。最后，人们开始使用苯胺，它不仅可以解决振动问题，而且几乎与硝酸同时燃烧，从而无需再使用辅助点火系统。1942年4月15日，小组人员在一架道格拉斯A-20A轰炸机上测试了两台喷气助力起飞发动机。它们使用液态燃料提供动力。实验在莫哈韦沙漠中的穆洛克基地（Muroc Field）举行。当飞行员保罗·戴恩（Paul Dane）少校点燃发动机时，这架自重20000磅的飞机依靠喷气助力起飞发动机所提供的2000磅冲力，“像是被突然拽上了天”。马利纳高兴地写道：“我们现在可有了真正管用的东西，应该可以把法西斯主义者们送到地狱里去了！”这是第一架在美国起飞的装有永久性火箭动力系统的飞机。用冯·卡门的话来说，它标志着“美国有实际应用价值的火箭学的开端”。
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马利纳和他的团队用了3年时间就得到了如此令人瞩目的成就。3年中，政府对该小组雇用的人数和项目预算似乎全无限制。到1943年，超过80个人在马利纳手下工作——与最初仅有5名创始成员的“敢死队”相比，着实是一个巨大的飞跃。一些人致力于研究空投鱼雷，另外一些人则从事不同的液体和固体燃料的研究。1943年，小组成员被告知，下一个财政年度，来自美国国家科学院的项目资金将增加到65万美元。
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马利纳的领导才能也扩展到了阿罗约河谷之外。1941年，马利纳建议加州理工学院的火箭小组成立一家制造喷气助力起飞发动机（JATO）的公司，并将产品卖给军方。公司创办时，钱学森也参与了一些外围工作。他和马利纳曾帮助冯·卡门的一个律师朋友安德鲁·黑利（Andrew Haley）解决了某些数学问题，从而帮黑利赢得了一桩涉及水坝建造许可证的复杂的法律案件。1942年，黑利来到帕萨迪纳，帮助火箭小组成员开办了美国航空喷气发动机（Aerojet）工程公司。冯·卡门担任总裁，马利纳担任财务主管，帕森斯、萨默菲尔德和福曼担任副总裁。他们每个人都拿出200美元，成为公司股东。黑利自己则拿出了2000美元。钱学森经常被请去从事顾问工作。公司最初的办公地点是东科罗拉多街上的一间小屋子，原来是一家榨汁机生产商的办公室。与此同时，在离帕萨迪纳只有几分钟车程的盛产橘子的阿苏查镇，一个占地1英亩的河谷地中，喷气助力起飞发动机实验台也在紧锣密鼓地建造中。到1942年12月，美国航空喷气发动机公司已经拥有120名员工。1943年，当海军将一个建造用于舰载飞机上的喷气助力起飞发动机的大合同给了美国航空喷气发动机公司之后，这家公司经历了第一次飞跃。在被通用轮胎公司收购后，美国航空喷气发动机公司迅速成为全美最大的火箭和推进剂制造商，在20世纪60年代发射了美国第一艘太空火箭，并建造了全世界最大的火箭发动机。1994年，作为美国通用公司的一个子公司，美国航空喷气发动机公司的年销售额超过5.94亿美元。
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在所有这些科学活动紧锣密鼓地进行时，加州理工学院里，也开始流传着关于约翰·帕森斯奇怪的夜生活和周末的谣言。留着黑色小胡子的帕森斯感情丰富而又略带阴郁，冯·卡门在自传中形容他为“一个杰出的化学家和一个讨人喜欢的怪人”、“喜欢对天朗诵异教诗歌，还用脚打着拍子”。1942年6月，帕森斯搬到了南橘林（South Orange Grove）1003号上的一栋挪威风格的红木别墅中。在帕萨迪纳，这是一个被称为“百万富翁街”的富人区。在帕森斯别墅的前门，摆着一个身穿燕尾服的人体模特，手里举着一块写有“住户”的牌子，旁边是一个用来收垃圾邮件的大袋子。在后门，则放着一大罐敞着口的火药，帕森斯吹嘘说，它们足可以将整个街区炸飞。一个客人回忆道：“它总是敞着口，从来不盖上，因为那会让它显得没那么可怕。”许多年后，客人们还记得，帕森斯的房间里贴着金箔制的壁纸，家具也都金碧辉煌。一个房间装有昂贵的音响设备，以雕花软革包住墙壁，墙上还挂着一幅阿莱斯特·克劳利（Aleister Crowley）的大幅画像。伦敦的花边小报曾经将“有史以来最邪恶的人”的称号赐给他。
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克劳利是邪教组织“东方圣殿教”（Ordo Templi Orientis，缩写为OTO）的一名大头目。1943年后，东方圣殿教南加州分会实际上是在帕森斯的领导之下，由他在装饰得如同“东方圣殿”的别墅密室中主持仪式。帕森斯最好的朋友和“敢死队”小组成员爱德·福曼也是一名教徒。到了晚上，当地的东方圣殿教教徒穿上长袍，进入密室。人们常常能听到紧锁的大门里面传来低声的吟颂和普罗科菲耶夫小提琴协奏曲的声音。这些教徒们都信奉“无法无天，随心所欲”的教条。
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他们在一些大派对上会举行某些仪式，那时候，别墅里简直人山人海。联邦调查局从1940年就开始对帕森斯的狂野派对录音，那时候他甚至还没搬到南橘林。有时候，在阁楼正中，两名穿着绣花长袍的女子围着火堆翩翩起舞，周围是顶上摆满蜡烛的棺材。“那时候，我脑子里想到的只有一件事，”一名客人回忆道，“如果长袍着火了的话，整栋房子都会像个火药箱一样被崩上天。”在另外的一些场合中，会有全身赤裸的孕妇跳过火圈。在这些派对上，客人们总是请求帕森斯朗诵克劳利的诗。他的朋友们会喊着说：“来一首《潘神颂》！来！来！来！《潘神颂》！”然后，帕森斯就会深吸一口气，开始朗诵这首诗。他的声音顿挫有力，每当读到“潘”这个词的时候，便会重重地跺一下脚：
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来吧！来吧！
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魔界放肆的情欲，已让我麻木！
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哦潘！哦潘！哦潘！哦潘潘潘！
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富人和怪人都成了南橘林别墅的座上宾，他们渴望亲眼见证那些性爱魔法。许多人决定搬到这里居住。帕森斯的家里很快就住进了一名歌剧演员，几个占星师，还有那些著名的作家，比如科幻作家卢·戈德斯通（Lou Goldstone）和后来写出畅销书《戴尼提》（Dianetics）并创办了科学教的海军军官罗恩·哈伯德（Ron Hubbard）。
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帕森斯总是有出人意表之举。有一次，或许是在1941年11月4日那天，马利纳接到了一个电话，通知他，加州理工学院古根海姆实验室火箭项目中的某人被投入了监狱。马利纳回忆道：
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那人是与杰克共事的一名机械师，看起来，他去过帕森斯的别墅。他们在那里举行降神会——具体做什么我就不清楚了——（那个机械师）拿着把枪，在附近路边找到一辆停在那里的汽车。有一对情侣正在里面耳鬓厮磨。那个机械师用枪指着他们，逼二人下车，然后抢过汽车一直开到好莱坞，显然自己都不清楚自己在干些什么。在那之后，过了相当长一段时间，他才开车回到帕萨迪纳。他一到科罗拉多大桥的旗杆那儿，警察就已经等在那里了。
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我到监狱去找这个家伙谈话，问他到底是什么让他做出如此愚蠢的事情。他什么都记不清，我从帕森斯和福曼口中也什么都没得到……不过非常明显，不管他们搞什么鬼，帕森斯和福曼都在干着一些令人担忧的事。
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1944年，帕森斯离开了喷气推进实验室，次年，他又告别了美国航空喷气发动机公司。他英年早逝，去世时仅有37岁。1953年6月，在准备迁居到墨西哥去的时候，帕森斯在自家公寓楼下的停车场里收拾实验设备。显然他不小心失手打翻了装在咖啡罐里的混合雷酸汞（一种烈性爆炸物），爆炸发生了。今天人们仍在猜测他的死因，争论那到底是一次意外，还是自杀或谋杀。
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拿到保密许可证之后，钱学森得以涉足美国国防部、空军和陆军军械部的保密合同，这些合同都以10到20位数字代码加以命名。钱学森的日程变得越来越紧张：1943年4月，他完成了一项关于高速飞行时XSC2D整流罩上方压力分布的研究；7月，一份关于使用喷气机所产生的喷射力作为启动液态推进泵的能量来源的报告出炉；10月，关于向固体推进剂中添加金属固体以改善性能的可行性报告问世；1944年5月，钱学森提出报告讨论压缩机或涡轮机中叶片变形所带来的影响；当年8月，他又替喷气推进实验室完成了一份关于平坦表面与高速气流间热转换的文章。
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那一年，钱学森与其他人一道，为政府选派至加州理工学院攻读航空学硕士学位的空军和海军军官讲授特殊课程。这些人不过二三十岁，其中大多数已经结婚生子，拥有工程学学士学位，而且有着出众的领导能力。这些被精心选拔出来，送到加州理工学院参加这项为期数月的培训计划的军官，都被认定为有潜质成为未来美国国防工业研发项目的领导人。
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按规定，钱学森只教两门课，一门是工程学数学原理，另一门则为喷气推进理论。但在这些学员的学习生活中，钱学森却几乎无所不在。每个周六上午，当这些军官们驱车前往阿罗约河谷进行实验室实习工作时，钱学森总会在那里出现，为他们开设讲座。当时流传着一个故事：当一名学生发现钱学森在一天里接连作了3个不同主题的讲座报告时，他带点儿怒气地喊道：“喂，等到礼拜天，他不会该给我们上圣经课了吧！”
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和许多教授一样，钱学森也因为需要把精力从尖端研究转向教学任务而感到不快。他显然并不认为教书育人是自己的主要任务。钱学森依然热心地准备教案，但他却毫不掩饰自己对这种强制性教学任务的厌恶——或许，他只是认为要教的这帮明星学生并不像加州理工学院的学生们那么聪明。“如果有人问了个愚蠢的问题，钱学森根本就不会回答。”霍默·乔·斯图尔特回忆道。他还将禁止这些提问者再来上他的课。据A. M. O. 史密斯回忆，一个倒霉的研究生向钱学森表达了想修他的课的愿望，但钱学森却认为他不够格，并且毫不留情面地当面对他这样说。然而，这些军方特别计划中的学生们并无选择。对于他们来说，钱学森讲授的工程学数学方法是必修课。“大多数学生都怕死了这门课。”来自俄亥俄州莱特基地的空军军官切斯特·哈瑟特（Chester Hasert）回忆道。
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学生们清晰地记得钱学森数学课上的情景。这门课的授课地点在古根海姆大楼的第三层。“他总是迟到一两分钟，我们总是坐在那里，猜测他到底会不会来。”哈瑟特回忆说，“他急匆匆地走进来，一句话不说就开始在黑板上写板书。他是个非常严厉的人，但这也是他所教授的数学这门学科对思维严谨的要求使然。”一言不发的钱学森会用细小而工工整整的板书将整块黑板逐渐填满，“没有擦写涂改，也不会回头更改哪怕是一个符号，”钱学森的学生韦伯斯特·罗伯茨（Webster Roberts）回忆道，“他总是能正好在一堂课结束前给出正确的答案。”
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在课堂上，钱学森的评语切中要害但又非常冷酷。有一次，一个学生举手发问道：“我不明白第二块黑板上的第三个等式。”钱学森根本就不予回答。另一位学生问道：“喂，你不回答他的问题吗？”钱学森只是说道：“那是个事实陈述，不是一个问题。”
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另一次，一名学生问道，钱学森刚刚提出的方法是否“万无一失”（foolproof）。钱学森冷冷地瞪了他一眼，然后刻薄地答道：“只有傻子（fool）才需要万无一失的方法。”在另外的一个版本中，钱学森的回答则是：“没辙，傻子总会犯错误。”哈瑟特回忆说：“有时候钱学森嘴里冒出来的句子拐弯抹角，我们要花上一段时间才能理解他到底想说些什么。”说完这句话，钱学森就放下粉笔，大步走出教室。没过多久，学生们就再也不敢问钱学森任何问题了。
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