第7章 “宇航之父”齊奧爾科夫斯基
- 青少年科普知識枕邊書:航天知識全知道
- 李芙蓉
- 2623字
- 2018-12-11 13:59:26
1857年9月17日,齊奧爾科夫斯基出生于俄國伊熱夫斯科耶鎮(zhèn)(今屬梁贊州)一個美麗的村莊。這個家庭有7個孩子,齊奧爾科夫斯基排行第五。他的父親以正直聞名,特別愛好建筑,曾經(jīng)帶領(lǐng)著幾個孩子一起造過樓房和宮殿的模型,還總是不停地告訴幾個兒子要多做體力活兒,要自立。他的母親活潑、熱情,同時也非常能干。
童年的齊奧爾科夫斯基活潑伶俐,愛讀書,喜歡思考問題,尤其是愛不著邊際地幻想。由于家里的條件不好,齊奧爾科夫斯基不能到學(xué)校讀書,他受過的唯一正規(guī)教育是在伊熱夫斯科耶鄉(xiāng)村上過一段時間的村辦學(xué)校。但不幸的是,他10歲的時候,因滑雪得了嚴重的感冒,導(dǎo)致猩紅熱,最終幾乎喪失了聽覺,齊奧爾科夫斯基也因此成了鄰近的兒童們嘲笑的對象。雖然這個生理缺陷使齊奧爾科夫斯基同人們疏遠了,但他卻從此更加發(fā)憤讀書。他在母親的耐心指導(dǎo)下補習(xí)功課,讀書寫字。兩年后母親去世,他只好在家自學(xué)。靠頑強的毅力,他5年學(xué)完了中學(xué)課程。在齊奧爾科夫斯基16歲的那年,父親用積攢的錢送他到莫斯科去求學(xué)。他在莫斯科的3年多時間完全鉆進圖書館里。家里每月給他寄來15盧布生活費、學(xué)習(xí)費,他只吃最簡單的面包和蔬菜,把節(jié)省下的錢都買了書和實驗用品。由于長期營養(yǎng)不良,他的體質(zhì)越來越弱。1876年,齊奧爾科夫斯基被父親召回了家。
1877年秋天,齊奧爾科夫斯基通過了鄉(xiāng)村中學(xué)教師資格考試。4個月后,他被任命為卡盧加省波羅夫縣一個中學(xué)的數(shù)學(xué)教師。在教學(xué)之余,齊奧爾科夫斯基潛心于研究宇宙航行問題,提出了關(guān)于人造衛(wèi)星和“宇宙飛船”的構(gòu)想。為了研究氣流對飛行器的影響,他竟像孩子一樣,迎著大風(fēng)身披被單猛跑,或者拽著風(fēng)箏在泥濘的路上奔跑,因此還招致一些人的嘲弄和冷遇,甚至有人把這位耳聾的中學(xué)教師視為精神不正常的怪人。齊奧爾科夫斯基后來在波羅夫縣租了兩間房子住了下來,房東是一個寡婦,有一個女兒叫索科洛娃,后來他與索科洛娃結(jié)了婚。
1881年,齊奧爾科夫斯基對氣體理論進行了大量思考和研究,并完成了一篇論文,送交彼得堡的物理和化學(xué)學(xué)會。學(xué)會的科學(xué)家看到齊奧爾科夫斯基的論文后十分驚訝。因為論文的內(nèi)容和結(jié)論完全正確,但這一問題早在20多年前就已得到了圓滿解決。科學(xué)家們沒有把這個年輕人看作是騙子或剽竊者。他們認為:這位年輕學(xué)者可能與外界缺乏聯(lián)系,并不知道他的“發(fā)現(xiàn)”已經(jīng)問世多年了。此后不久,成功發(fā)現(xiàn)元素周期律的著名科學(xué)家門捷列夫給齊奧爾科夫斯基寫了一封措辭謹慎的信,對他的工作和成績表示贊賞,還給予他鼓勵,希望他將來取得更大成績。
1883年,齊奧爾科夫斯基把自己的研究成果寫成論文《外層空間》。他斷定火箭能在太空的真空環(huán)境中飛行,同時描述了征服宇宙空間的火箭發(fā)動機原理。此外,他還寫了一本叫《在地球之外》的科幻作品,設(shè)想科學(xué)家制造出一種長100米、直徑40米的紡錘形“火箭航天船”,靠一種“宇宙槍”噴出氣體,以此來推動航天船進入環(huán)繞地球的軌道飛行。航天船搭載20人,船內(nèi)栽種著蔬菜和水果,攜帶足夠的食品和用具,然后飛往月球。月球船中有兩人開動月球車游覽月球,看到了使人眼花繚亂的多姿多彩景象。若干年后,航天船平安返航,降落在大洋上,勝利結(jié)束了一次難忘的宇宙航行。這個構(gòu)想與今天的載人飛行有驚人的相似之處。
1892年,齊奧爾科夫斯基到卡盧加定居,致力于宇航的理論研究與實踐。從1896年起,他就開始撰寫自己最重要的科學(xué)著作——《利用噴氣工具探測宇宙空間》。在這部驚世的著作中,他提出了宇宙航行學(xué)中的一個重要的基本公式——齊奧爾科夫斯基公式。在正式發(fā)表時,他還把引力和空氣阻力等因素考慮進去,并勾畫出液體火箭發(fā)動機的草圖。在自己研究成果的基礎(chǔ)上,他進一步表現(xiàn)出超凡的才華,設(shè)想出許多提高火箭速度的方法。尤其令科學(xué)家矚目的是,他最先倡導(dǎo)建造“梯級或列車式”火箭,即多級火箭,通過縝密的物理論證和精確的數(shù)學(xué)計算,他得出了結(jié)論:火箭若能越來越輕,便能越飛越快;火箭還可以一枚一枚地“串聯(lián)”起來,當(dāng)下一級的火箭燃料用盡后便自行脫落,而上一級的火箭則獲得了新的速度。他以極高的想象力,同時指出,若干枚火箭也可以“并聯(lián)”集成一束。這位偉大的宇航科學(xué)家,在著作中還研討了火箭的最佳形狀、火箭與空氣摩擦引起的發(fā)熱問題,指出宇宙航行的火箭應(yīng)采用能量較高的液體燃料。他的深入研究,使他能最早建議用液氫和液氧作推進劑,利用閥門調(diào)節(jié)燃料的流量,以便控制火勢和速度;他還提出研制回?zé)崂鋮s式發(fā)動機的設(shè)想……他的研究成果在當(dāng)時是相當(dāng)深奧的。當(dāng)時的人們沒有能力判斷這些火箭構(gòu)想的科學(xué)價值。因此,這部驚世的科學(xué)巨著屢遭坎坷,難以出版。直到美國萊特兄弟所造飛機試飛的1903年,這部巨著才在莫斯科的《科學(xué)評論》雜志上發(fā)表。
十月革命改變了齊奧爾科夫斯基的生活和研究條件,他的社會地位也有了很大的提高。1919年他被選為蘇聯(lián)社會主義科學(xué)院的會員,1921年蘇維埃聯(lián)邦社會主義共和國人民委員會決定給予他個人特殊養(yǎng)老金。從那時起,他更加勤奮地專注于航天學(xué)的研究。他在一篇名為《太空火箭工作:1903—1927年》的文章中,系統(tǒng)總結(jié)了他在火箭和航天學(xué)研究過程中所做的工作和取得的成就,進一步提出研制宇宙火箭列車即多級液體火箭以實現(xiàn)宇宙航行的構(gòu)想,但是鑒于當(dāng)時的工業(yè)水平和技術(shù)條件,他難以親眼看到這種火箭升空的情景。即使如此,齊奧爾科夫斯基也沒有絲毫的猶豫,對自己畢生的奮斗目標(biāo)充滿了信心。
在齊奧爾科夫斯基的論文和著作的影響下,一批火箭和航天愛好者走上了航天探索的道路。他的成就也被歐美廣泛承認,德國航天先驅(qū)奧伯特曾在致齊奧爾科夫斯基的信中說:“您已經(jīng)點燃了火炬,我們絕不會讓它熄滅。讓我們盡最大的努力,以實現(xiàn)人類最偉大的夢想。”隨著世界范圍內(nèi)火箭和太空飛行研究熱潮的興起,齊奧爾科夫斯基的名望在迅速提高。1932年在他75周歲生日時,蘇聯(lián)的各大報紙和雜志都刊登了有關(guān)他的事跡和科學(xué)成就的長篇文章,斯大林也向他發(fā)去了生日賀電,一時間這位老人成了蘇聯(lián)杰出的人民英雄,被譽為“俄羅斯航天之父”“世界上最偉大的航天先驅(qū)者”。
1935年,這位蘇聯(lián)火箭之父的心臟停止了跳動。但蘇聯(lián)科學(xué)家沿著他的足跡前進,于1957年發(fā)射了世界上第一顆人造地球衛(wèi)星。
知識鏈接
1935年9月19日,齊奧爾科夫斯基逝世于卡盧加,享年78歲。今天,在航天界仍然流行著一句名言,這是齊奧爾科夫斯基在給《航空評論》雜志的信中寫下的:“地球是人類的搖籃,但人類不可能永遠被束縛在搖籃里。”蘇聯(lián)政府為他建立了紀念像,并在卡盧加市建立了齊奧爾科夫斯基博物館;月球上有一個以他的名字命名的環(huán)形山,第1590號小行星也是以他的名字命名的。