《让火箭起飞的女孩》 陈章鱼解读

《让火箭起飞的女孩》| 陈章鱼解读

你好，欢迎每天听本书，我是陈章鱼。今天我要为你解读的书是《让火箭起飞的女孩》，副标题是《仰望星空的初代程序员》。

这本书的主角是一群女孩，她们将早期的导弹送上天空，让火箭飞越太平洋，帮助美国发射第一颗卫星；她们是一群数学尖子，是“人力计算机”，也是美国国家航空航天局，也就是NASA最早的一批计算机程序员；她们是在航空科技领域工作的职业女性，在人类宇宙探索史上留下了浓墨重彩的一笔。直到今天，她们编写的程序依然在宇宙中运行。

这本书的作者是娜塔莉亚·霍尔特。她曾是麻省总医院、麻省理工学院和哈佛大学的研究员。她写这本书是出于一个巧合。她给即将出生的女儿起名字，想起了一个名字，叫“埃莉诺·弗朗西斯”，于是她在搜索框里敲下了这个名字，结果发现历史上就有一位叫埃莉诺·弗朗西斯·赫林的女性，出生于1932年，曾经是美国国家航空航天局喷气推进实验室的一位科学家。喷气推进实验室，缩写为JPL，是NASA的一个下属机构，主要工作是用无人飞行器探索太阳系。看到这位同名的女性，作者的好奇心被勾了起来，难道在20世纪50年代，NASA就有女性科学家了吗？在搜索资料的过程中，作者就发现了最早任职于NASA的女孩们的故事，也就是我们今天这本书的主人公们。

20世纪四五十年代，JPL招募了一群女孩来完成所有关键的计算工作，她们是“computer”这个词最早的指代，也就是计算员。她们的工作就是依据实验反馈的海量信息，用纸笔计算弹道、飞行器结构、推进剂等的数据，参与航天项目的测控和管理，因此她们也被调侃称作“人力计算机”。

今天，我们就来了解一下这群出色的女性的故事。我将分两个部分为你解读这本书，在第一部分中，我们来聊聊在航空航天史中，她们都完成了什么任务，她们的故事是怎样的一段人类太空探索史；在第二部分中，我们转入微观视角，来了解这些女性的工作与生活，以及她们遇到的困难和挑战。好，让我们正式进入这本书。

故事要从一个被称作“自杀小队”的小团体说起。20世纪40年代，有三个热爱科幻和火箭的男孩组成了一个小团体，他们爱在加州理工学院里鼓捣火箭，在校园里制造出了不少麻烦，所以被人戏称为“自杀小队”。在当时，火箭还是一门边缘学科。当时的飞机靠活塞发动机推动螺旋桨旋转，喷气式飞机发动机还处于实验阶段，那更复杂的火箭发动机就更是痴人说梦了。当时，“自杀小队”的主要成员弗兰克向一位教授请教火箭问题时，教授就教训他说：“你是个大傻瓜，你想干的事儿根本不可能成功。火箭不能在太空中运行。”

在当时，把火箭绑到飞机上的主意非常科幻，人们也普遍认为正经的科学家和工程师不会跑去搞火箭。但总有人有探索太空的梦想，也陆续有一些新成员加入了这个队伍，比如有两名加州理工的研究生加入了“自杀小队”，其中一位就是我们都认识的钱学森。而这个看起来没什么前途的项目小组，就是后来的喷气推进实验室的前身，之所以叫这个名字，也是因为他们想要避开“火箭”这两个字。

几年后，美国陆军航空兵团给这支队伍投资了一笔资金，这也是美国政府在火箭研究领域的第一笔投资。但军方想要的不是能够探索地球大气层极限的火箭，而是能把轰炸机将炸弹送上天空的推进器。在战争的刺激下，这个新成立的研究所拿到了源源不断的政府资助。有了钱，弗兰克找到了他擅长数学的朋友，也就是这支队伍里的第一位女性，芭比·坎莱特。芭比当时的工作是打字员，但她不喜欢这个工作，而弗兰克提供的工作机会恰好能让她继续研究数学，于是她就加入了这个刚刚起步的实验室。

实验室的下一步，就是把火箭绑到飞机上。为了避开“火箭”这个词，他们发明了一个词叫“JATO”（jet-assisted takeoff），意思是“喷气助推起飞”。工程师们弄来了一架小飞机，拆掉了它的螺旋桨，用铁链把它拴在了跑道上，来稳定飞机的位置，毕竟他们的火箭暂时还不能真的把飞机送上天空。在一次次的实验中，芭比需要计算每台火箭发动机产生的推力，目的是制造出能把飞机送上天空的火箭发动机。一开始，他们在飞机外面绑了4枚火箭，但实验失败了，加到6枚时，飞机终于拖着铁链升到了空中，他们第一次看到了梦想中的火箭飞机成真的曙光。当他们给飞机加装上了12个JATO单元，解开了锁链，小飞机飞上了天，这也是美国历史上第一次完全由火箭驱动的飞行试验。4个月后，火箭驱动的飞机成为军方急需的尖端装备。只用了一年时间，JPL就把道格拉斯A-20A轰炸机送上了天空。

JPL的订单和投资源源不断，团队的规模扩大了，也有几名新的计算员加入了进来，而计算室里的几位员工恰好全是女性。她们每天捏着铅笔在纸上完成计算，把一组组数字代入到一个个复杂而精巧的方程中，手指上都结出了厚厚的茧子，把数据堆在办公桌上，慢慢就堆成了一堵纸墙。随着实验室的扩张，弗兰克提拔了一名叫做梅茜的计算员来管理这个部门，同时负责这个部门的人员招聘。也正是在梅茜的主导下，JPL的计算部门成为一支真正的娘子军。计算员其实并不是一个女性专属的职位，申请这份工作的男性很多，但他们都被梅茜拒绝了。原因很简单，因为梅茜认为没有哪个男人愿意听她，一个女性领导的指挥，她计划打造一个和谐的女性团队。

武器研究还在继续。二战结束后，纳粹的V-2火箭和研发它的纳粹科学家一起被送到了美国，当时的JPL正在研制WAC下士火箭。“WAC”的意思是“无高度控制”，WAC下士火箭也是当时有史以来飞得最高的火箭，于是，他们计划让V-2火箭与WAC下士强强结合，V-2提供初期的强劲推力，然后分离坠落大地，WAC下士接着点火，从而飞到从未有人达到过的新高度，这个组合被命名为“减震器WAC”。为了预测减震器WAC能飞多高，计算员姑娘们日复一日地计算弹道，在笔记簿里绘制了无数条导弹飞行轨迹。

无数次失败后，火箭飞到了离地将近400千米的高度，成为有史以来飞得最高、速度最快的人造物体。JPL的计算员和工程师们欢呼着，庆祝实验的成功。但这时，JPL的团队也从成功的喜悦中意识到，他们需要面对一个现实的问题，那就是火箭的最终用途。JPL渴望突破大气层边界，他们的初心是探索太空，但刚刚设计完成的火箭注定要为战争所用。他们的任务不是探索太空，而是为军方提供助力。正如“自杀小队”的一位成员所说：“我们研发火箭飞向高空甚至太空，进行科学探索的梦想只好往后再推几年。”

不过，实现梦想的机会比他们想象中来得更快，探索太空的梦想就在不远处等着她们。1954年，也就是JPL创立18年后，JPL的主任皮克林提议启动人造卫星项目，作为美国对国际地球物理年的献礼。从1957年7月到1958年12月，活跃的太阳活动有利于各国开展科研项目，JPL开始了轨道飞行器计划，也就是制造第一颗人造卫星。对发射第一颗卫星的争夺，拉开了激烈的太空竞赛序幕。美国和苏联展开了激烈的竞争，美国内部的陆军、海军、空军也都在为了卫星暗暗较劲。

JPL打算制造逐级点火的多级火箭，让卫星摆脱地球引力，穿越大气层，进入轨道。随着紧锣密鼓的研发，团队内部的情绪也越来越兴奋，因为他们正在摆脱制造战争机器带来的心理负担，回归到探索太空的初心。遗憾的是，美国国防部特殊能力委员会最终选择了海军的卫星，JPL的提案落选了，美国政府希望JPL继续把研究的重点放在导弹上。虽然轨道飞行器计划流产了，但JPL还是不想放弃制造卫星，于是他们开始悄悄进行研发。

在美国海军的卫星计划举步维艰，JPL秘密研发卫星的时候，苏联成功发射了世界上第一颗人造地球卫星“斯普特尼克1号”，美国晚了一步。迫于压力，艾森豪威尔政府终于允许JPL发射卫星，而这时美国国会里也开始有人提出，应该组建一个独立的太空管理局，也就是后来的NASA。消息传来，JPL的计算员姑娘们都高兴得跳了起来，她们之前秘密研发的卫星终于有机会升上太空了。女计算员们开始夜以继日地一遍遍验算飞行轨迹，计算温度、速度和压力对设备的影响，每个人都绷紧了弦。

在苏联发射第一颗卫星的3个月后，1958年1月31日晚上，火箭开始点火，美国发射出了第一颗卫星“探险者”。火箭已经升空，人们能做的只剩下祈祷卫星成功入轨，这要看JPL的计算结果。数据通过电传打字机源源不断地送到计算员芭芭拉的手中，她的铅笔在纸上快速飞舞着，著名物理学家理查德·费曼、JPL的主任和加州理工校长都在她身后等待着。90分钟后，芭芭拉确认了卫星的位置与计算结果后，转过身来大声宣布：“我们成功了！”在她身后，整个控制室都陷入了一片欢腾中。

卫星发射成功后，美国的太空项目也逐渐走入正轨，国家航空航天局成立，JPL随后也正式成为NASA的一个部门，得到了冲出地球的许可，启动了一系列行星探索任务。但是在如火如荼的太空竞赛中，苏联又给了美国一次打击，继发射了第一颗卫星后，他们又发射了第一个飞越月球的飞船，第一个登陆月球的人造物体，也把第一个人类送进了太空。至此，太空竞赛的下一个项目，就在于谁是第一个踏上月球的人了。

美国赢得了这个项目。1969年7月，在人类第一次进入太空的八年后，尼尔·阿姆斯特朗和巴兹·奥尔德林成为第一批踏上月球的人类。在“人类迈出的一大步”背后，也凝结着计算员姑娘们的心血。在上文中我们提到的减震器WAC是分级火箭技术的鼻祖，如果没有女孩们的计算，它不可能飞上天空；这次登月的火箭用的特殊推进剂，也是计算员姑娘们当初帮助研发出来的。

NASA登月成功后，JPL也即将展开历史上最具野心的项目。这一项目一度夭折，也几度改了名字，它最终的名字是：旅行者计划。这是一个挺浪漫的名字，顾名思义，JPL要发射空间探测器，让它在太阳系中来一次壮阔的旅行，并且像旅行青蛙一样，给人类寄回无数张从未见过的明信片。提出这个计划，是因为有一个百年难遇的机会即将到来。20世纪70年代末，太阳的行星将排列成176年一遇的特殊形状，几颗行星会靠得很近。海王星是最靠近太阳系边缘的行星，飞船原本需要30年才能飞到海王星，而借助这次机会，这个时间缩短到了13年。旅行者将像一只跳蛙一样，通过重力助推的方式，借助行星引力掠过浩渺的空间，依次飞越所有行星，因此，她们需要计算出最完美的轨迹。已经从“计算员”变成“程序员”的姑娘西尔维娅开始编写一套程序，让旅行者号能够沿着她们设计的行星轨道跳一曲优美的华尔兹，先绕木星转上半圈，再奔向土星，借助土星的力量，继续前往天王星，最后到达海王星。

星际旅程起航了，旅行者号载着各种科学设备、摄像机以及一张同事们设计的镀金铜唱片，按照设计好的轨道，飞向了茫茫太空。这张唱片中收录了海浪声、鸟鸣声，55种语言的问候，以及90分钟的音乐选段。在探索宇宙的旅程中，旅行者号即将揭开诸多秘密。

JPL的许多人都住在了实验室里，人们被旅行者号发回的成千上万张照片深深地迷住了。木星大气层的美妙色彩像是一幅印象派画作，木星卫星上有人们从未见过的巨型火山，第二年，美丽的土星环也揭开了神秘的面纱。1989年，旅行者2号发射12年后，人们收到了来自海王星的最后一批照片。旅行者计划的总航程长达约200亿公里，这段漫长的旅行也告诉人类，地球是太阳系里唯一一颗能支持生命存活的行星。但JPL认为，如果我们能飞越太阳系的所有行星，接近那些未经探索过的星系，说不定我们会发现其他无数个能孕育生命的星球。到2025年，飞船上的电池就将耗尽，但沉默的旅行者仍将继续前行。对于参与了这次任务的计算员姑娘们来说，旅行者是她们最美好、最重要的成就。

在第一部分中，我们回顾了计算员姑娘们在太空探索过程中完成的任务，这也是喷气推进实验室的发展史，以及一段人类太空探索史。接下来，让我们进入微观的视角，来了解这些女性的工作与生活。

上面我们说过，计算员群体在早期是一个纯女性团队，是主管梅茜有意打造的结果。在招聘过程中，这个团队的招聘条件就是要求女性，具有数学方面的天赋和兴趣，同时没有学历限制，正是这一点，为当时难以跨过学历门槛的女性打开了申请通道。梅茜雇用新人时，常常告诫她们：“在这里工作，你必须看起来像个女孩，举止像个淑女，思考方式像个男人，干起活来像条狗。”哪怕梅茜离职后，继任的管理者海伦依然在坚持她留下来的传统，雇用受过良好教育、拥有数学和计算机科学经验的聪明女性。

这样的一个纯女性团队气氛非常融洽，她们的关系也很紧密，她们一起用餐，一起聊天，畅想探索太空的蓝图，讨论火箭的极限。工作的严格保密性，也使得她们更加亲密。按其中一位计算员的说法，她们“就像大学姐妹会”，不仅仅是同事，也是彼此的好闺蜜。在工作间隙，她们还会开展各种活动，比如JPL导弹小姐选美大赛，以及各种计算比赛，比拼谁计算的速度更快。参赛者们会拿到同样的方程和绘图工具。裁判员大喊一声：“开始！”计算器的嗒嗒声和手指敲击键盘的清脆响声就会响成一片，喧闹和嬉笑声中，第一个完成计算的姑娘就会获得胜利。

当然，在工作与生活中，这些女性也面临着各种不同的挑战。在工作中，性别歧视是当时无法回避的重要问题。哪怕这些计算员姑娘与男性资历相当，她们也无法得到“工程师”的头衔，工作成果登上出版物，也很少出现她们的署名，有些男性工程师也忍不住为她们打抱不平，但当时的她们也觉得，工程师天经地义就该是男人。

此外，怀孕也是一个严肃的问题，当时大部分美国女性婚后都会留在家里做主妇，计算员芭芭拉就因为怀孕两次被辞退。当管理层得知她怀孕后，便告诉她“我们不能雇用怀孕的员工”，哪怕芭芭拉曾为她的工作付出过无数的心血。即便有女性坚持边照顾孩子边上班，她们也难免精疲力竭，有一位计算员还曾开玩笑说：“等到咱们回到家里时，真正的工作才算开始。”但无论遇到什么困难，这些女性都热爱着她们的工作，生育过两次的芭芭拉，每次也都被邀请重回岗位。后来，JPL也为妈妈们做出了一些妥协，让她们能够有灵活的工作时间。

在性别带来的困难之外，计算员这份工作也带来了沉甸甸的责任。除了早期制造武器的道德困境，这份工作最直观的责任，就是测试时的安全问题。在一次次的测试过程中，如果计算员的计算出现失误，可能会引发爆炸，造成人员伤亡。比如有一次，一位叫玛丽的计算员需要计算一款火箭喷嘴的开口尺寸，这一数据非常重要，它决定了驱动火箭向上的推力有多大。玛丽把测试的结果交给了工程师，随后她突然意识到交出结果前她忘了开平方，而实验已经开始，山那边传来了爆炸声。玛丽痛苦地等待着结果，幸运的是这次事故没有造成伤亡。那几分钟痛苦的等待就在提醒她，在笔记簿上写下的数据和方程，不只是一串串数字，它们还决定着同事的生死存亡。

这些女性做着复杂繁重的工作，担负着沉甸甸的责任，她们的头衔悄然发生了变化。如果你还记得的话，在第一部分中我们提到，这些女性的头衔已经从计算员变成了程序员。没错，她们就是NASA的第一批程序员。在几十年内，她们的头衔从计算员，到程序员，又变成了工程师。为什么会发生这样的变化呢？

在计算员姑娘们刚刚进入这一工作领域的时候，计算完全依靠人力，也就是我们说的“computer”最初的意思，人力计算机。当第一台初代IBM仪器进入实验室后，它也不太受待见，因为这台庞大的机器经常出毛病，工程师和计算员们还是更喜欢手算。直到NASA成立后，计算工作主要依赖的还是人工，每个项目都离不开计算员的协助。不过不断更新的IBM机器也在逐渐突破人们的想象，它们的运算速度越来越快，能耗越来越低。女孩们开始学习计算机编程语言，她们先要编写程序，然后用打孔机在卡片上打出小孔，命令转化成了这些小孔，她们再把这些卡片塞进编译器，得到另一套打孔卡，IBM的计算机能识别第二套卡片上的编程语言，最后输出计算员需要的结果。这一过程非常复杂，但编程的世界深深地吸引着女孩们，她们觉得新机器很有趣。

就在这时，人们开始担心电子计算机会取代人类的工作机会，计算员姑娘们也开始担心自己会被解雇。JPL的电话接线员就被大量解雇，新技术淘汰了成千上万名接线员。不过事实上，计算员这个职位的工作内容已经完全变了，计算员姑娘们悄然变成了NASA的第一批程序员，因为对她们来说，仅仅擅长数学已经不够了，JPL开了编程课，来帮助女计算员更新技能，她们已经逐渐学会了在IBM的计算机上编写、修改和运行程序。实验室里90%的编程工作都由这些女孩负责，JPL的计算员们凭借专业的计算机知识，为自己赢得了更加稳固的地位。

与此同时，性别平等的抗议浪潮也在席卷美国，女性的社会角色也在悄然发生改变。JPL的女雇员的头衔继续变化，有些资深的女雇员正式成为工程师。当凯瑟琳在一篇发表的论文中看到自己的名字后面跟着“工程师”这个头衔的时候，她特别惊讶，因为她从来没有在自己的名字后面看到过这三个字。对于她们来说，工程师的头衔远胜于什么导弹小姐选美大赛的桂冠。

团队的招聘门槛越来越高，新员工必须拥有工程学学位，而当时大学的工程系才刚刚开始招收女学生，1970年，整个美国的工程学学位获得者中，女性的比例不到1%。为了跨过这一障碍，主管海伦采取了一个曲线救国的方式，她先找到那些聪明的女孩，让她们来当程序员，然后再鼓励她们去上夜校，进修工程学学位，以此来跨过这道门槛。在一代代人的努力下，女孩们把这间实验室塑造成了她们喜欢的模样，在美国各地的抗议者还在为女性争取权利的时候，她们已经创造出了一个欢迎女性的工作环境。

到今天，JPL雇用的女员工比NASA任何一个航天中心都要多，这是梅茜和海伦50年来坚持雇用女性员工的结果。当梅茜刚开始雇用女计算员时，她还没意识到，在未来的某一天，这群女孩会在工作中承担如此重要的职责，计算员能成为主管，甚至自己领导一个探索宇宙的团队。从1984年到1994年的十年内，JPL女性工程师的比例从9%上升到了15%。但美国其他地方的趋势却截然相反，1984年，计算机科学专业有37%的毕业生是女性，到了今天，这个比例下降到了18%。计算机程序的创始人是一位叫做阿达·洛芙莱斯的女性，世界上第一批程序员也是女性，那为什么几十年后，女性程序员的比例反而下降了呢？

关于这个问题，我们能从一本叫做《天才程序员》的书中找到一些答案。20世纪40年代，当电子计算机时代到来时，女性处于该行业的核心领域，男性更热衷于硬件开发，因为与硬件开发相比，思考如何向计算机发出指令，给计算机编程，显得像是秘书的工作，于是，当时主要是女性在从事这样的计算工作。当第一台可编程数字计算机出现时，第一批程序员就都是女性。20世纪50年代和60年代，编程行业迎来了爆炸式增长，这个行业对女性包容度极高，而不太懂编程的男性群体其实不占什么优势。等到了20世纪60年代和70年代，编程开始向男性倾斜了。一方面，随着编程对企业越来越重要，企业内部需要提拔程序员进入管理层，而男性比女性更容易受到提拔；另一方面，编程行业的专业化程度也在增高，对教育背景和资格认证的要求越来越严格，而在那个年代，女性在这方面不占优势。高薪的编程行业吸引了更多男性，雇主眼中程序员的形象也越来越男性化，行业中的女性就越来越少。

如果再往源头追溯一下，也有几点原因让女性距离这个行业越来越远。首先，随着个人计算机慢慢普及，儿童开始学习编程，学习计算机的男孩会比女孩得到更多的鼓励，“书呆子”女孩不符合大众对女孩的期待；其次，编程文化圈子逐渐被男性主宰，电影、小说等大众文化也在不断强化“男性程序员”的形象，大众对程序员的理解越来越男性化；最后，在越来越被男性主导的计算机学科中，女性容易受到贬损与打击，她们在这方面的自我评价也大多低于男性。于是，大量女性离开计算科学专业，职场编程领域逐渐成了男性的天下。时至今日，无论是美国还是中国，无论是在学校还是职场，男性程序员都明显多于女性程序员。2022年，清华大学的计算机系新生男女比例约为4:1。

不过也有人在努力改变这一点，美国卡内基梅隆大学就在通过改革鼓励女性学习计算机专业，比如建立更多小组来帮助女性学习计算机、降低对于过往编程经验的要求，2018年时，卡内基梅隆计算机系新生男女比例已经从过去的3:1降到了1:1。在计算机编程越来越普及，也越来越重要的未来，期待有更多女性进入这一行业。

好，到这里，这本书就为你解读完了，我们来做个总结。20世纪四五十年代，喷气推进实验室招募了一批女孩来完成所有的计算工作，她们每日用铅笔在纸张上伏案计算，火箭升上天空，卫星飞出地球，直到今天火星漫游车的导航系统，都离不开她们奠定的基础。二战后，雇用女性计算员并不特别，但JPL的几代女主管坚持雇用女性，鼓励女性生育后重返职场，鼓励她们学习新技术、拿学位，也因此有了更多的女程序员和女工程师。

这些女性在JPL工作的50年中，写出了一大堆程序。今天，她们编写的程序仍在继续服务于飞船、导航系统、气候研究和火星漫游车等等。哪怕她们离开了JPL，她们留下的代码也还在继续工作，探索着宇宙的未知。1990年2月14日，旅行者1号回过头拍下了最后几张照片，其中的一张叫做“暗淡蓝点”的照片中，有我们生活的地球。从64亿千米外看，地球只是连一个像素都无法填满的小蓝点。随后，旅行者1号离开了太阳系，进入了恒星际空间。旅行者1号是有史以来飞得最远的人造物体，它的铝制内存条里的代码，就是一群出类拔萃的女性用纸笔一句句写出来的。翱翔于宇宙尘埃间的代码，是她们留给群星和人类的礼物。

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划重点

1. 如果我们能飞越这9颗行星，接近那些未经探索过的星系，说不定我们会发现其他无数个能孕育生命的星球。

2. JPL的几代女主管坚持雇用女性，鼓励女性生育后重返职场，鼓励她们学习新技术、拿学位，也因此有了更多的女程序员和女工程师。