乔治·卡拉瑟斯（1930—2020）

编译 许林玉

1972年，当阿波罗16号在月球登陆时，宇航员们建立了第一个从天体观测宇宙的观测台。该观测台由天文学家乔治·卡拉瑟斯（George Carruthers）设计并建造。卡拉瑟斯使用远紫外月球照相机，通过捕捉地面望远镜无法捕捉到的光，首次拍摄了地球上层大气区域的全球图像，该区域对于通信、遥感和空间系统的运行至关重要。该望远镜还可以探测深空，揭示恒星形成、星团和星际介质的奥秘。作为一名非裔美国人，卡拉瑟斯对备受瞩目的人类太空飞行任务做出了杰出贡献，因此成为黑人科学家和工程师尊崇的榜样。2020年12月26日，卡拉瑟斯与世长辞，享年81岁。

1939年，卡拉瑟斯出生在美国俄亥俄州辛辛那提市，成长于推行种族隔离法的种族隔离时代。直到1964年，种族隔离法才被正式废止。那一年，卡拉瑟斯获得博士学位。其家人鼓励他学习数学和科学，通过阅读科幻小说和天文学书籍，他对太空飞行产生了浓厚的兴趣。十岁那年，他用当派送员赚来的钱购买了透镜，并用硬纸管做了一个望远镜。

在伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校获得航空和天文工程博士学位后，他获得了美国海军研究实验室的博士后项目。就这样，卡拉瑟斯在美国海军研究实验室开始了他穷尽一生的研究生涯。他的第一项工作是使用探测火箭在太空中寻找分子氢。他通过放大光芒微弱的漫射天体，设计出了一种更好的方法来捕捉远紫外光谱。他设计的望远镜可将光子转换成高能电子，放大后可以用电子敏感胶片记录下来。由此研制出来的袖珍望远镜具有灵活的操作结构，可以模仿更大系统的性能。

1970年，卡拉瑟斯用自己研发的望远镜证实，星际空间存在分子氢。这一发现得到了国际社会的认可，填补了人们对星际介质认识的重大空白，并为解释恒星的形成提供了一个框架。人们认为，这为解开宇宙质量缺失之谜又向前迈进了一步。

卡拉瑟斯一直致力于上层大气的研究，并不断探索宇宙的构造。他的天才之处在于，能将极其复杂、精密的技术完美地应用于处于颠簸、旋转和摇晃状态的太空飞行器中。1973年至1974年，他利用在太空实验室空间站用摄像机拍摄的图像，绘制出恒星、星际云和其他天体的地图，由此获得的数据推动了导航、遥感和天文学等领域的研究。1974年，他从一枚探测火箭上拍摄了第一张环绕科胡特克彗星的氢原子日冕图像，后来又拍摄了类似的哈雷彗星图像。目前美国宇航局研究电离层和上层大气的任务都可以追溯到卡拉瑟斯拍摄的第一张地球图像。

卡拉瑟斯在实施美国海军研究实验室高中学徒计划、开设社区中心短期课程以及为当地教师提供继续教育等方面发挥了重要作用。通过一个名为SMART的项目，他增强了美国国家航空航天博物馆和位于华盛顿特区的黑人大学霍华德大学之间的联系。从美国空军研究实验室到大学，再到航空航天企业，都可以找到曾受到卡拉瑟斯激励和启发的人。

卡拉瑟斯具有远见卓识。他通常沉默寡言，但在慷慨分享自己的智慧学识以及在科学和工程领域的真知灼见时，又会变得谈辞如云。他会向年轻人敞开心扉，成为他们的指路明灯。在谈及种族主义时，他表示：“我在他们这个年纪的时候，没有榜样可学。这并非不存在榜样，而是因为没有人对他们进行宣传……因此，许多少数族裔学生不知道他们在科学领域也可以有所建树。”卡拉瑟斯通过自己的努力，改变了这一状况。

资料来源 Nature