1949年初夏，钱学森出任JPL主任。图为钱学森与蒋英前往加州理工学院途中留影。郭永怀摄
JPL担主任 月球可登临
1948年夏，实力雄厚的古根海姆基金会在加州理工学院和普林斯顿大学各成立一个喷气推进中心。这两个中心不约而同地热情邀请钱学森担任中心主任。加州理工学院新任校长杜布里奇亲自写信欢迎钱学森回到帕沙迪那来。当年10月，钱学森接受了邀请。
1949年初夏，冯・卡门和钱学森一同返回加州后，古根海姆基金会任命钱学森为加州理工学院喷气推进中心（JPL）主任，并授予他以美国火箭先驱戈达德命名的讲座教授荣誉称号。钱学森和夫人蒋英、不满周岁的儿子永刚在帕沙迪那一幢幽静的住房里安了家。
古根海姆喷气推进中心的主要任务有三：
任务之一，是研究喷气推进的新理论、新技术，为战后美国空军的发展提供科学理论和技术措施。为此，钱学森组织领导了超声速风洞的设计与建设，并成功研发出以液态燃料推进的地对地大型导弹和以固态燃料推进的实验导弹等。这时，他还继续兼任喷射工程公司的顾问，该公司承包美国海、陆、空三军兵工部门机密的航空航天研究与开发的计划。
任务之二，是培养年轻的科学家、工程师，尽快将美国的航空航天技术推向新阶段。由于钱学森的坚持，古根海姆喷气推进中心开设的课程，主要是航空工程和机械工程之间的交叉学科，课程全面覆盖喷气推进系统的基本原理和飞行器的性能，研究的课题则大多围绕喷气推进、飞行器研究的前沿课题。经过中心培养的许多人，后来大都成为美国航空航天技术研究单位或军事部门的骨干。
任务之三,是促进喷气推进技术在和平时期的商业需要和科学研究方面的应用。1949年12月，钱学森在纽约召开的美国火箭学会的会议上，提出实现洲际高速客机的蓝图，他说，将来可以设计出一种火箭客机，它的形状像一只削尖的铅笔，长约80英尺，直径约9英尺，自纽约垂直起飞后，到达洛杉矶的飞行时间将不到1小时。他的话引起全场轰动，《大众科学》、《飞行》、《纽约时报》、《时代》杂志等美国各大报刊杂志，纷纷报道钱学森的这一设想。后来，钱学森还做了更大胆的科学预测：“在30年内，人类将可以登上月球，而这趟月球之旅，可以在一个星期内完成！”这一回，有人感到不可思议，觉得他“疯了”；但多数人相信钱学森一定有办法试制出登月火箭。
当时，冯・卡门的家庭正遭遇巨大不幸。冯・卡门的父亲去世后，母亲和妹妹也先后因病离开人世，这令年近古稀的单身老人冯・卡门难以度日。有一天，冯・卡门把钱学森叫到身边，亲切而严肃地对他说：“我的母亲和妹妹走了，我也要走了……我让你接替我的工作。”钱学森深深理解老师失去亲人的痛苦，他怀着沉重的心情，从此走进古根海姆大楼二层冯・卡门办公室，担负起恩师的一切工作。（连载九）
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