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1.太空先驅者:早期的理論與實踐

不僅僅是凡爾納,還有許多科幻作家們描繪著人類的太空之夢,這其中有正面描寫,也有如H.G.威爾斯的《大戰火星人》那樣的“恐怖作品”。當人們發現星星并不是神仙的天堂,而是如地球一般的球體時,神仙消失了,外星人之謎隨即誕生。盡快離開地球,到其他星星上去開疆擴土,探訪未知的外星種族,成為整個人類的夢想。

有了對宇宙速度的認識,遨游太空便成為一個純技術問題。到了19世紀,數學、物理學、化學、材料科學和機械學已取得長足進步,化學和機械工業已能為航天事業提供可用的燃料、動力裝置、控制系統和機身結構,進軍太空的物質條件實際上已經齊備。那些瑰麗的飛天神話不得不開始退出歷史舞臺,而基于物理原理和數學計算的設想與科學幻想則大行其道。天時地利人和,只待飛翔的時刻了。

這一天終于在1903年到來,萊特兄弟的雙翼飛機噠噠作響地升上天空。短暫的59秒,使人類第一次體會到飛翔的滋味。然而,僅僅在地面附近飛行還不能接近星星。

也是在1903年,俄國教師齊奧爾科夫斯基發表了他著名的論文《利用噴氣工具研究宇宙空間》,提出影響甚廣的火箭公式。他通過計算得出,火箭能夠達到的最高速度、噴氣速度及火箭起飛重量和燃料耗盡后的重量之比有關,并提出可用多級串聯火箭實現單級火箭難以達到的速度。這篇論文奠定了現代火箭發展的基礎。

宇宙先驅齊奧爾科夫斯基

1919年,美國人羅伯特·戈達德用復雜計算說明,登月火箭是可以制造出來的。他計算出第一宇宙速度的大約值為每秒7~9千米,這一成就卻只得到公眾的嘲笑,被當成了胡思亂想。

1923年,德國人赫爾曼·奧伯特發表了一本公式連篇的小冊子,他是研究儒勒·凡爾納的專家兼物理學家。奧伯特的小冊子名為《奔向太空的火箭》,他希望這本小書成為宇航技術的初級課本。奧伯特堅定地相信:“在一定條件下會出現一種效率特別高的飛行器,它能輕而易舉地飛抵另一個陌生的天體”。很自然的,奧伯特畫出一張包括了太空導彈的宇航站草圖。這本書激起了公眾對航天事業的濃厚興趣。

赫爾曼·奧伯特和他主導設計制造的火箭

1926年,3月16日,在姨媽農場里深居簡出的戈達德人品爆發,他成功點燃了一支液體驅動火箭。這為他獲得了美國“火箭之父”的稱號。

羅伯特·戈達德,身后就是他設計的火箭

1930年,赫爾曼·奧伯特設計制造了歐洲第一種錐形噴嘴火箭發動機。

1931年,在奧地利的舍克爾山,弗里德里希·施密德爾點燃了第一支郵政火箭,并成功地把102封信發射出去。與大多數雄心勃勃的研究者不同的是,施密德爾害怕這項新發明會被用于軍事,所以他像科幻小說中描述的那些善良的科學家一樣燒毀了設計資料。

但歷史前進的步伐誰也阻攔不了。對火箭的研究工作并沒有因此遲滯。業余火箭愛好者的活動很快就引起了國家機構的重視,更多人力、物力投入到火箭研究開發之中。最優秀的工程師聚集起來,圖紙很快就被轉化為成品。科學家建立起風洞和實驗室,并研制出電子模擬計算器,完善了陀螺儀控制技術、無線通信技術和精密水泵。

至此,已是萬事俱備,只欠東風,現代火箭需要的一切理論和技術條件,都已成熟了。

從火箭技術成熟到走進太空,人類還需要再等27年。火箭先驅們的成就起先并未引起人們足夠的重視,直到第二次世界大戰爆發,現代火箭首先作為武器應用在戰場上,成為令倫敦居民為之膽寒的V-2導彈,才為世人所識。

V-2火箭剖面示意圖

V-2火箭

初期的火箭這樣運輸

V-2的設計者馮·布勞恩是奧伯特的學生。戰后他移居美國,成為最著名的火箭專家之一,美國第一顆人造地球衛星的研制者,以及阿波羅登月計劃研制的核心成員。是馮·布勞恩的倡議、努力、說服力和感染力,才使我們能在那么早的時間前往月球。

馮·布勞恩于1964年5月在馬歇爾太空飛行中心辦公室內

馮·布勞恩站在土星5號運載火箭所用的F-1引擎前留影

就在美國人意識到火箭作為武器的重要性,并開始全面研究改進V-2導彈的同時,蘇聯人也不甘落后,利用繳獲的戰利品迅速成立了火箭研究機構,它的領導人,就是生前無名,死后被授予殊榮的火箭專家科羅廖夫。

科羅廖夫

加加林與科羅廖夫

1957年10月4日,世界上第一顆人造地球衛星從蘇聯發射升空。

第一顆人造地球衛星“探險者”

1961年4月12日,世界上第一艘載人飛船“東方號”載著蘇聯的也是人類的第一位宇航員尤里·加加林遨游太空,并安全返回地面。人類進入太空的夢想,至此終于實現了!

作為第一個進入太空的人類代表,加加林獲得了數不清的勛章和榮譽,成為人類的第一個太空英雄,并因此為后人所銘記。

不幸的是,他在1968年3月27日的一次飛行中,因飛機墜毀而遇難。雖然他已從宇航員隊伍中消失,但加加林的名字和他的開拓精神將永存于世,成為鼓舞人們進行太空探險的一面旗幟。

加加林

加加林:我受命進行歷史上第一次航天飛行,可以做出人類航天飛行能成為現實可能性的結論。“東方”號飛船的飛行好像是本世紀的奇跡,但奇跡是不存在的,存在的是實際情況。航天飛行不是某一人或某一伙人的事。這是人類在其發展中合乎規律的歷史過程。

加加林所乘坐的“東方號”宇宙飛船

在飛船中的加加林

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