从“万户飞天”到“太空出差”:太空梦,从造火箭开始......( 二 )


将理论变成现实
飞到太空!这是人类自古以来的梦想 。 不过要实现这个梦想谈何容易 , 人类被地球的引力牢牢束缚在地面附近 , 而月亮却高高地挂在天上 , 离地面有遥远的38万km!古人只能凭想象来满足对月球的好奇 。
据说在14世纪末 , 有一个叫“万户”的中国官员 , 注意到人们在节日时当作玩具的烟花礼炮 , 能够利用火药燃烧产生的反冲力将烟花射到天上 。 勇敢的万户想用同样的方法将自己送上太空 , 他将47支烟花捆绑在椅子上 , 做成了一个飞行器 。 万户手拿两个风筝坐上座椅 , 让别人把烟花点燃 。 不幸的是 , 随着一阵剧烈的爆炸 , 万户和他的飞行器灰飞烟灭 。 为了纪念万户 , 月球上的一个环形山 , 以他的名字命名 。
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月球上的环形山图源:百度百科
中国是火箭技术的发源地 。 我们经常骄傲地说:“火箭是中国人发明的!”
的确 , 中国唐代出现的烟火类玩物、宋朝的“火箭” , 都是利用燃料燃烧后再向后喷射出来产生的反作用力推动物体朝前发射而“上天” , 它们当之无愧地成为近代航天技术最原始的“老祖宗” 。 尽管万户的试验以失败告终 , 但基本原理与之相同的现代火箭技术 , 却一次又一次地在航天活动中取得了成功 。 这要归功于几个现代火箭技术的先驱人物 , 再给大家介绍一位航天及火箭理论的奠基者——被誉为航天之父的俄罗斯科学家康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基(KonstantyCiokowski , 1857—1935) 。
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康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基
科幻和科普读物在航天史上的地位举足轻重 , 当年几位火箭前辈的航天热情都是被登月之类的科幻小说点燃的 。 “飞向月球”是十八九世纪科幻作家笔下的热门主题 。
其中 , 最值得一提的是法国人凡尔纳(Verne , 1828—1905)的作品 。 凡尔纳知识渊博 , 重视科学依据 , 他的小说既有文学价值 , 也有科学价值 。 他小说中的诸多有趣的预言 , 有许多如今已成为现实 。
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凡尔纳
《地球到月球》是他于1865年创作的作品 , 描述几个人乘坐一枚由大炮发射出的中空炮弹从而飞向月球的故事 。 这个故事将太空旅行的思想种子播撒在一位俄国少年的心上 , 他就是齐奥尔科夫斯基 。
小时候患猩红热使得他的耳朵几乎全聋 , 无法上正常学校 。 但是 , 这个少年对父亲说:“我要去莫斯科 , 那儿有图书馆 , 听不见也能读书 , 我将来要研究太空!”父亲发现儿子的与众不同:他爱读书 , 喜欢思考问题 , 尤其是爱不着边际地幻想 。 父母满足了儿子的愿望 , 将他送去莫斯科学习 。
齐奥尔科夫斯基自学成才 , 之后回到家乡担任中学教师 , 并在工作之余 , 潜心地研究航天理论问题 , 被后人誉为“宇宙航天之父” 。
由于耳聋 , 他与外界少有联系 , 又是靠自学 , 这对少年齐奥尔科夫斯基的成长以及之后的科学研究工作 , 有利也有弊 。
耳聋使他养成了独立思考的习惯 , 凡是碰到难题都要自己计算一遍 。 但这个先天不足的缺陷也使得他鲜知同行们早期的研究成果 , 走了不少弯路 。 他年轻时经常发明出一些早已被人知道的东西 , 在科研中经常是当他将物理问题解决后 , 才得知早已有人做出结果并发表了 。 例如 , 他曾经在1881年20多岁时得出气体运动理论的一个重要结果后 , 才知道这早已在24年之前就被解决 。
但总的来说 , 齐奥尔科夫斯基的科研之路还算顺利 。 当时他把他对气体运动理论的计算结果寄给了彼得堡物理化学学会 , 学会权威们仔细审核了这位研究者的文章 , 由著名的化学家、周期表发现者门捷列夫给他写了一封言辞谨慎的信 。 人们没有把齐奥尔科夫斯基当成骗子 , 反而鼓励这位年轻人继续他的科研 。
从“万户飞天”到“太空出差”:太空梦,从造火箭开始......】之后 , 齐奥尔科夫斯基将研究的兴趣集中到他经常进行思考的与航空航天有关的飞行器和发动机上 , 研究成果逐渐得到了俄国科学界的认可 。 加之在门捷列夫等人的帮助下 , 齐奥尔科夫斯基成了学会的会员 , 他在学界崭露头角 。
齐奥尔科夫斯基使得“航天”走出了“天马行空、不着边际”的幻想 , 成为一门脚踏实地、可以实现的科学 。 在他的论文《利用喷气工具研究宇宙空间》中 , 阐明了航天飞行理论 , 描述和论证了火箭这种“喷气工具”可以作为宇宙航行的动力 。