用火炮发射卫星的工程师
2021-11-03杨秀英
科学之谜 2021年8期
杨秀英
在加勒比海巴巴多斯岛的一个海滩上,5门大口径巨型舰炮躺在50年前被遗弃的地方,在热带的高温潮湿环境中慢慢生锈、腐朽——这些东西都是“高空飞行研究计划”残留下来的遗迹。
“高空飞行研究计划”是20世纪60年代美国和加拿大军方的大胆尝试,目的是验证通过火炮向太空发射卫星的可能性。同时,这个计划也承载了一个古怪的加拿大天才——杰拉德·布尔的宏伟抱负,然而,在官僚主义和政治斗争面前,他探索外层空间的科学梦最终以悲剧告终。
不算荒诞的想法
也许你会觉得用火炮发射卫星的想法非常荒诞,但实际上,用火炮把物体发射到太空的想法其实和现代物理学本身一样古老。早在1687年,现代物理学鼻祖艾萨克·牛顿就在他的著作《自然哲学的数学原理》中想象着从一座高山上发射炮弹,炮弹的速度如此之快,以至于炮弹飞行轨道的曲率与地球表面的曲率相当,这使得它可以无限期地环绕地球飞行。
直到20世纪,火箭之父康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基通过计算证明,“月球大炮”不可能实现,因为要在炮管内将炮弹(也就是人体、宇宙飞船或者卫星)加速到可以逃逸地球引力的速度,炮弹要承受巨大的推力,这种推力大到了可以瞬间毁灭任何物体。随后,齐奥尔科夫斯基想出了用多级火箭逐渐加速来获得高速的办法,人类才找到了飞往太空的正确道路。
火箭让人类得以离开地球家园,但它也有自己的问题,火箭过于复杂,造价高昂,可靠性不佳,尽管科学家已经制造出可重复使用的长征8号和猎鹰9号,航天发射的成本还是高得离谱。……
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