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飞天——从梦想到现实的历史

2003-09-24 来源:中华读书报 钮卫星 我有话说
“5,4,3,2,1,点火!”

听到这扣人心弦的倒计时声,我们知道这大多是在发射火箭。最早引入这倒计时的科幻电影《月亮上的姑娘》(1929,德国)也确实与火箭有关。在倒计时中,人类发射了第一颗人造卫星,实现了第一次载人飞行,成功地登上了月球。

就象很多人在梦中都会飞一样,实现空间飞行一直是人类的梦想。传说中的嫦娥吃了不死药飞上了月球;希腊神话中的伊卡洛斯绑上他父亲做的翅膀高高飞翔,结果被强烈的阳光融化了羽毛的封蜡,掉落大海而死。

早先人们尝试飞起来时都想到了对鸟类的模仿,达·芬奇还认真地写过一篇《论鸟的飞翔》,并制作了模型试图飞起来。后来人们用气球、飞艇和飞机稍稍实现了飞的梦想。但是,鸟、气球、飞艇、飞机等的飞行必须借助空气获得上升的动力,只能在大气层中进行。要像嫦娥那样去月亮,人类需要一种全新的飞行动力,这就是火箭技术。

中国明代人万户手执两个风筝,叫人点燃绑在座椅上的火箭,想借助火箭的推力飞上天去。这可以说是试图利用火箭进行飞行的最早记载,可惜这一勇敢的实践远远超越了科技的进展,万户被炸身亡。

从理论上探索火箭飞行技术的第一位科学家是前苏联的齐奥科夫斯基。1898年他写了《用于空间研究的反作用飞行器》的论文,提出了计算火箭速度的齐奥科夫斯基公式,并建议使用液体推进剂和多级火箭。为了宣传他的理论,齐奥科夫斯基在1929年出版了他的著名科幻小说《在地球之外》,描写2017年以后的年代里,一群来自不同国家的科学家和工程师们乘坐火箭驱动的飞船到太空旅行,他们先绕地球飞行,然后降落在月球上,随后继续飞行到火星附近,最后返回地球。

罗马尼亚裔德籍科学家奥伯特和美国教授戈达德也是火箭技术和理论的先驱,前者在1923年出版了《飞向星际空间的火箭》一书,后者在1926年首次成功地试射了一枚液体推进剂火箭。先驱们的努力引起人们对火箭技术和空间旅行的兴趣,导致在德、美、前苏联等国家纷纷成立了火箭协会或航天协会,出现了一批火箭迷。《月亮上的姑娘》尽管票房可怜,却是火箭迷们钟爱的电影。

现在,身处21世纪的我们可以自豪地说人类已经进入太空时代。齐奥科夫斯基当做科学幻想来描述的情形已经部分实现,人类去到火星应该也为时不远了。人类能做到这些,正是依赖了火箭技术,但这项技术的进步和成熟却经历了一种“罪恶”的催化过程。

第二次世界大战晚期,希特勒为了挽回不利的战局,启用了一直在秘密研制的V-2导弹。这是跟飞机和大炮不一样的武器,它利用火箭的推力把炸弹投向远处的敌方目标。但是V-2的打击精度不高,德国的生产能力也有限,秘密武器没有能挽救希特勒的命运。前苏联和美国瓜分了德国的火箭技术,包括研究人员和火箭实物跟零件。其中研制V-2的首席火箭专家冯·布劳恩带着他的100多名高级手下向美国投降。当时在JPL(喷气推进实验室)的钱学森主持了对冯·布劳恩的审问,冯·布劳恩后来成为战后美国发展火箭技术的核心人物。

在冷战中,美苏两个超级大国在德国火箭技术基础上竟相发展导弹系统,火箭被建造得越来越大,射程越来越远,并终于摆脱了对V-2的模仿。太空进而成为双方角力的舞台,美苏纷纷把航天器送到绕地轨道,送到月球、金星和火星。人类的飞天梦想也在这样的为了达到军事和政治目的的竞赛中实现了。1961年4月12日前苏联加加林乘坐东方一号升空,绕地球飞行一周,历时108分钟。1969年7月21日美国阿波罗11号飞船的宇航员首次踏上月球表面。“阿波罗登月计划”堪称大科学工程的典范,美国凭此一举奠定了在太空中的优势地位。虽然是冷战的产物,但人类登月的壮举,还是有其深远的意义。人类离开了地球,踩到了一个与人类进化过来的环境完全不一样的天体上。齐奥科夫斯基说过:“地球是人类的摇篮,但没有人能永远留在摇篮里。”

在迈向太空的过程中,人类取得了一次次成功,也经历了许多挫折和不幸,在这篇短文中讲述这一切是不可能的,且也没有必要了,在此,我向读者推荐《倒计时——航天器的历史》。人类飞天梦的实现历史在该书中有详细的描述,人类向太空跨出的每一小步你都可以在书中找到相应的“脚印”。可能有读者会与我有同感:书中描绘的冷战氛围让人读来有点压抑和窒息。爱好和平的人们或许不愿看到美好事物背后的阴影,但那毕竟是一段真实的历史,或许把对抗和战争理解成人类文明进化的必要形式能让我们释然?好在书中也给出了一个光明的尾巴,人类在太空中已经从竞争走向了合作——建造中的国际空间站就是一个例证,人类在太空中所做的不再是相互炫耀实力,而是对我们生存于其中的宇宙环境进行更深入的探索。

现在人类向太空运送人员和物资的能力还很有限,美国航天飞机停飞检查之后,只能依靠俄罗斯的飞船接送国际空间站上的宇航员。中国神舟五号载人飞船将在10月份发射,我们期待发射成功,人类向太空的运输能力可因中国的加入而得到加强。

(《倒计时——航天器的历史》,〖美〗T.A.赫彭海默著,朱卫国、向小丽译,上海科技出版社2003年4月第1版,36元)

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