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大兵老师的神奇小屋

2021-10-11王依兵

百科探秘·航空航天 2021年9期
关键词:小菲大兵凡尔纳

王依兵

飞出“摇篮”的人类

看到凡尔纳的图片,小天说:“他写的科幻小说真有趣,明天我就去图书馆里找一找。”小菲打趣道:“你不是从来不去图书馆,只去操场的吗?”小天又咧嘴笑了一下,露出洁白的牙齿:“我那是觉得打球比看书有意思,所以去操场。现在不是有好看的书了吗?图书馆就变得有意思啦!”

大兵老师:“那些科幻小说确实有意思,但关于宇宙‘大炮的设想还仅仅是想象,而后面登场的三个人却把想象逐渐变成了现实。”

壮壮问道:“是哪三个人这么厉害呢?”

齐奥尔科夫斯基论文中绘制的火箭原理图

大兵老师:“他们被称为航天三大先驱者,分别是苏联科学家齐奥尔科夫斯基、美国科学家戈达德和德国科学家奥伯特。他们三个也和你们一样,都曾经对凡尔纳的小说《从地球到月球》产生过浓厚兴趣,也正是这部小说启发他们开展了有关火箭的科学研究。

“先来说说齐奥尔科夫斯基吧,这位出生在俄国的科学家14岁就辍学了,但是他靠自学完成了中学和大学的课程,成了一名中学教师。1903年,他发表了《用火箭推进器探索宇宙》的论文,在这篇论文里他推导出了著名的齐奥尔科夫斯基公式。通过这个公式我们可以知道:火箭的速度与发动机喷气速度成正比;火箭自身的重量越小,所获得的速度就越高。这篇论文奠定了火箭科学的基础。”

齐奥尔科夫斯基纪念邮票

壮壮惊叹道:“这个人太厉害了,那他后来造出火箭了吗?”

大兵老师:“他对火箭发展的主要贡献集中在理论研究方面,提出了科学的火箭设想。但很可惜,他没有造出真正的火箭,但他对航天科学做出了伟大的贡献,他不断奋斗的一生也给我们留下了巨大的精神财富。他有一句名言非常经典,‘地球是人类的摇篮,但人类不可能永远被束缚在摇篮里。”

这时,神奇小屋的墙壁上已经呈现出齐奥尔科夫斯基的形象和他想象中的火箭图片。三位同学情不自禁地鼓起掌来。

戈达德的火箭梦

小天迫不及待地问:“那另外两位先驱者是不是造出了真正的火箭呢?”

大兵老师:“别着急,我们先来说说戈达德吧。1882年他出生在美国,也受到凡尔纳科幻小说的启蒙而投身火箭研发事业。1919年他发表的论文《到达超高空的方法》中就提出了把火箭发射到月球的方案,从这篇论文可以看出他受到凡尔纳的影响有多么深。同时,他认为要想让火箭飞向太空,使用液体燃料的效果比固体燃料更好,于是他开始尝试使用液氧和液氢作为推进燃料,还为自己设计的液体火箭申请了专利。”

这时候,神奇小屋的墙壁上又呈现出戈达德设计的液体火箭图纸。小菲惊叹道:“这好像是一幅漂亮的画啊!”

戈达德设计的液体火箭图纸

大兵老师回应说:“是啊,科学和艺术本来也是相通的。很多设计图本身就具有独特的美感,也可以作为美术作品欣赏呢。现在机械设计领域也有专门的学科研究产品外观的设计,让工业产品同时具有实用性和观赏性,赋予它们艺术价值。如果你对这方面感兴趣,可以考虑以后学习工业设计类专业。”

壮壮着急地问:“老师,那后来戈达德到底造出来火箭没有啊?”

大兵老师:“我们言归正传,戈达德造出了火箭,他设计的火箭在经历了无数次的失败后,最终于1926年3月在一个农场里发射成功了!”

这时,神奇小屋的墙壁上又呈现出戈达德的实验火箭照片。壮壮略显失望地说:“这火箭看起来有点儿粗糙啊……”

戈达德与他的火箭

大兵老师解释说:“所有的新生事物最初都是比较粗糙的,但是经过一段时间的发展就会越来越成熟。就像人一样,刚出生的时候非常稚嫩弱小,但是逐渐成长起来就会变得成熟强大。戈达德的火箭就相当于火箭的婴儿时期,如果没有他最初的探索,就不会有如今功能强大的现代火箭。”

壮壮点点头说:“我明白了,这只是火箭幼年的样子。那么火箭的青年时代是什么样子的呢?”

火箭与战争

大兵老师:“那就要提到我们的第三位主角——奥伯特。他1894年出生在奥匈帝国……”

小天突然插话说:“1894 年?这个年份听起来好耳熟啊,好像是什么战争发生的年份……”

小菲说:“是中日甲午战争爆发的时间。”

大兵老师:“对,我们不能忘记近代中国遭受的欺凌和苦难,更要珍惜今天的和平。说起来,火箭在它的‘青年时期就开始被用于战争,成为一种武器。当然那是奥伯特的学生馮·布劳恩做的事情,我们还是先介绍一下奥伯特的事情吧!他出生在一个医生家庭,本来也被培养成了一名医生。在‘一战期间,从医学院毕业的奥伯特成了一名军医。但是,他始终没有忘记童年时期看过的小说《从地球到月球》,也是在凡尔纳的小说影响下,他一直对火箭抱有浓厚兴趣。战争结束后,他便进入海德堡大学开始研究火箭。1922年,他在博士论文《飞往星际空间的火箭》里满怀激情地论述液体火箭技术,甚至提出了发射人造卫星和空间站的设想。可惜的是,因为想法过于超前,当时的大学教授们不能接受他的论文,奥伯特也无奈地放弃了他的博士学位,只能自费出版了这篇论文。不过他的学生冯·布劳恩实现了他的想法,研制出了可以实用的火箭。虽然飞向宇宙的火箭没有成功,但是他设计的V2火箭却在‘二战时被用于战争,被认为是世界弹道导弹的开端。”

奥伯特

“科技发展带来的新技术、新产品有时候也是一把双刃剑,一方面可能造福人类,另一方面也可能具有很大的破坏性。同学们可以思考一下,为什么很多尖端技术都率先被用于战争呢?好啦,今天时间差不多了,下周同一时间欢迎你们再来神奇小屋,我们一起探索有趣的新知识吧!”

“好吧,老师再见!”

“同学们再见!”

壮壮、小菲和小天一边思考一边恋恋不舍地走出了神奇小屋。

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