火箭之父——康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基的五个太空预言

发布时间 : 2016-08-12     来源 : 中国运载火箭技术研究院新闻中心

  2016年9月是人们称之为火箭之父的、宇宙航行学奠基人康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基(Konstantin Tsiolkovski)诞辰159周年纪念日。童年时罹患猩红热使齐奥尔科夫斯基几乎完全失聪并因此失去了上大学的机会。但智慧超群具有创新思维的他通过自学提出了在当时甚至超乎科幻小说的想法。我们在此列举一下这位科学家预言太空时代来临的五个最有意思的想法,其中部分如今已成为现实,其它设想则仍有待实现。

折叠式飞行器和鸟状飞机

  齐奥尔科夫斯基最早的发明设计之一是特殊结构的飞艇,该设想尽管当时并未实现,却使这位自学成才的科学家受到了科学界重量级人物的关注。该发明的独特之处在于飞行器外壳的制造材料:用金属材料取代涂胶的布质材料,可以避免危险的化学反应,还能根据其构造改变飞行器的形状。通过计算和试验,齐奥尔科夫斯基得出结论:只有金属材料制造的飞行器才能不仅满足舒适性和安全性的要求,而且更节省成本。齐奥尔科夫斯基不断在此方向进行探索并发明出了早于飞机出现几十年的设计——带有厚厚的弧形机翼的全金属单翼飞机,他称之为“鸟状(航空)飞行器”。

反作用飞行

  然而,让这位科学家名垂青史的设想并非是在地球上飞行,而是飞往太空。在1883年以日记形式创作的作品《自由空间》中,齐奥尔科夫斯基化身为一名置身于不受阻力和吸引力限制的空间讲解员。正是这部作品中首次提出了宇宙空间中反作用力是移动的唯一方法的理论。其随后的作品《利用反作用仪器进行太空探索》用最简单的力学定律对上述结论进行了论证。也是在这篇作品中,齐奥尔科夫斯基证实了火箭具有完成太空飞行的能力。

“火箭列车”

  齐奥尔科夫斯基将“火箭列车”这一术语赋予了多级火箭的原型,即在地面启动后飞入空中并进入宇宙太空的火箭组合。每级火箭燃料用完后将自动脱落并坠入地球。根据其计算,每级火箭的长度应为30米,直径则为3米。按照齐奥尔科夫斯基的设想,建立此类“列车”不仅可以更快地实现人类进入太空的梦想,而且还能打开星际间交通的时代。

太空“电梯”

  然而,对齐奥尔科夫斯基而言火箭并非离开地球的唯一方式。这位科学家首次提出使用一种无需火箭发射即可将货物送至宇宙空间的方法。这一构造理论上需要使用一根由飞船延伸至行星表面的钢索。如果这种方法未来得以实现,将可节省大量的资金,还能解决火箭发射带来的生态环境破坏问题。

人在太空

  齐奥尔科夫斯基是人类太空探索的坚定支持者。太空之旅的想法在其关于未来的概念中与人类完善的理论密不可分。该理论主张通过在地球上实现一定的协调后开始开发其他行星,从而形成更先进的人类物种分支。齐奥尔科夫斯基特别关注漫长的星际飞行中的生物医学问题。正是他首次提出使用可保护人类免受外部因素影响的防护服即宇航服原型的概念。他还在科幻小说《在地球之外》中论证了太空移民的想法,提出人造重力旋转装置的规划。根据该设想,装置中将能容纳工业和农业生产,甚至能开发出整座移民城市。目前,该设想在环形太空移民计划(俗称“环形城市”)中得以体现,斯坦福大学的科学家正在开发该计划。

来源:透视俄罗斯

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