竹葉青青
公式:
意義:
齊奧爾科夫斯基公式是在不考慮空氣動(dòng)力和地球引力的理想情況下,計(jì)算火箭在發(fā)動(dòng)機(jī)工作期間獲得速度增量的公式,是人類打開太空之門的第一把鑰匙。
相信同學(xué)們都知道,征服太空的關(guān)鍵是火箭技術(shù)。而說到現(xiàn)代火箭,就避不開舉世公認(rèn)的宇航理論先驅(qū)者——齊奧爾科夫斯基。正是他提出了利用火箭進(jìn)行星際航行和發(fā)射衛(wèi)星的可能性,并建立了火箭結(jié)構(gòu)特點(diǎn)與飛行速度之間的關(guān)系式,即著名的齊奧爾科夫斯基公式。
在人類航天歷史上,有三位科學(xué)家的名字將被永遠(yuǎn)銘記,他們是俄國的康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基、美國的羅伯特·戈達(dá)德和德國的赫爾曼·奧伯特。齊奧爾科夫斯基是現(xiàn)代宇宙航行學(xué)的奠基人,被稱為航天之父,他最先論證了利用火箭進(jìn)行星際交通、制造人造地球衛(wèi)星和建設(shè)近地軌道站的可行性,指出了發(fā)展航天和制造火箭的合理途徑,找到了一系列重要航天工程問題的解決方案。他有一句名言:“地球是人類的搖籃,但人類不可能永遠(yuǎn)被束縛在搖籃里?!?/p>
齊奧爾科夫斯基童年的時(shí)候不幸得了猩紅熱,留下了耳聾的后遺癥。從此,他無法上學(xué),甚至連小朋友們的游戲也無法參加了。然而,他并不孤獨(dú),他蹲在家里,開動(dòng)腦筋,給自己制作玩具。父母和親友見他小小年紀(jì)就用一雙靈巧的手制作出許多精美的自動(dòng)玩具,都驚奇極了。他愛讀書愛學(xué)習(xí),他在父親的書房里如饑似渴地閱讀著科技書籍。有一次,他竟根據(jù)書上一幅簡單的插圖,制作出了一架可以測(cè)量森林的古代觀象儀。
16歲那年,齊奧爾科夫斯基的父親安排他去莫斯科學(xué)習(xí),利用這次機(jī)會(huì),齊奧爾科夫斯基一頭扎進(jìn)了這座大城市的圖書館。在圖書館里,他接觸到數(shù)學(xué)、物理、化學(xué)和機(jī)械學(xué)的相關(guān)書籍,并在無意間讀到了法國科幻大師儒勒·凡爾納的作品,書中關(guān)于太空航行的描述令齊奧爾科夫斯基深深著迷。
不過,少年齊奧爾科夫斯基很快就意識(shí)到凡爾納小說中描寫的太空航行的方法可能是有問題的,比如稍加計(jì)算就可以知道,《從地球到月球》這本書中用大炮把乘客們發(fā)射到月球上的做法根本不現(xiàn)實(shí),在巨大的加速度面前,乘客大概會(huì)瞬間死亡。
在莫斯科待了三年后,齊奧爾科夫斯基回到家鄉(xiāng),并順利通過考試成為當(dāng)?shù)貙W(xué)校的一位教師。齊奧爾科夫斯基回到家鄉(xiāng)后開始嘗試撰寫科幻小說,但不久他便發(fā)現(xiàn)自己的注意力完全集中在關(guān)于太空飛行的具體問題上,比如,火箭如何克服地球重力并實(shí)現(xiàn)離開地球的太空飛行?經(jīng)過深入細(xì)致的思索,齊奧爾科夫斯基在1883年發(fā)表了一篇文章,對(duì)零重力效應(yīng)進(jìn)行了討論。
1898年,齊奧爾科夫斯基完成了航天學(xué)經(jīng)典論文《利用噴氣工具研究宇宙空間》,但這篇論文直到1903年才在莫斯科的《科學(xué)評(píng)論》雜志上發(fā)表。航天史學(xué)界一致同意,這篇論文的發(fā)表標(biāo)志著航天學(xué)理論的誕生。接著,他又于1910年、1911年、1912年、1914年在《航空?qǐng)?bào)告》上發(fā)表了多篇關(guān)于火箭理論和太空飛行的論文,涉及火箭運(yùn)動(dòng)、火箭發(fā)動(dòng)機(jī)、火箭推進(jìn)劑、火箭飛行控制、失重與超重、宇宙飛船設(shè)計(jì)、航天應(yīng)用等各個(gè)方面,較為系統(tǒng)地建立起了火箭運(yùn)動(dòng)和航天學(xué)的理論基礎(chǔ)。在火箭燃料方面,齊奧爾科夫斯基提出使用液氫液氧作為火箭燃料,這正是今天很多航天器使用的燃料組合。齊奧爾科夫斯基能夠提出這樣的燃料方案是非常令人驚訝的,因?yàn)闅錃庵钡?898年才首次實(shí)現(xiàn)液化。
1929年,齊奧爾科夫斯基提出了“多級(jí)火箭”的設(shè)想,并認(rèn)為利用這一方案可以沖破地球引力,實(shí)現(xiàn)宇宙航行。多級(jí)火箭的好處是每一級(jí)火箭的燃料用盡后可以把這一級(jí)火箭拋棄,其余部分則會(huì)繼續(xù)燃燒飛行。這是天才的設(shè)想!他是正確的,這也正是今天主流運(yùn)載火箭多采用的技術(shù)。
為了紀(jì)念這位偉大的先行者,月球背面最顯著的一座環(huán)形山,以及第1590號(hào)小行星都以齊奧爾科夫斯基的名字命名。
1935年9月19日,齊奧爾科夫斯基在自己的家中安然逝世,享年78歲。在他誕辰100周年時(shí),即1957年,他的祖國蘇聯(lián)用火箭成功發(fā)射了第一顆人造地球衛(wèi)星,正式開啟了人類的太空航行時(shí)代。
齊奧爾科夫斯基的科學(xué)幻想小說推介:
《在地球之外》:這本書大約是在1896年開始寫的,寫的是2017年及隨后的年代里發(fā)生的故事。20名不同國籍的科學(xué)家和工匠乘坐自己建造的飛船飛出大氣層,進(jìn)入環(huán)繞地球的軌道。他們建成了大溫室,種出了足夠食用的蔬菜水果。他們穿上宇宙飛行衣從飛船里出來,在太空中飄游。受這批先驅(qū)鼓舞,地球上的人也大量轉(zhuǎn)移到外層空間。許多年過去后,20名探險(xiǎn)家成功地返回了地球,住進(jìn)了建在喜馬拉雅山上的科學(xué)城堡。
《在月球上》:在這本書中,齊奧爾科夫斯基借一名少年的夢(mèng)境,用第一人稱詳細(xì)描繪了月球上的種種奇妙景象。
齊奧爾科夫斯基的兩部科學(xué)幻想小說雖然寫成于20世紀(jì)初期,但仍然適合今天的青少年閱讀。
(編輯 乖乖隆地洞)