第四十六章将人类送入太空 (1)
火箭的发明
20世纪初，火箭发生的革命性的变化改变了人类的命运，为人类找到了飞出地球摇篮之路，
找到了步入太空的阶梯。
历史悠长执著探索
从古到今，有多少人仰望着天空，向往探索这宇宙的奥秘。现在，随着人造地球卫星发射成
功，宇宙飞船将人送上月球，美梦已成真。靠着什么力量才能将他们送入太空呢?这就是
太空航行的惟一工具——火箭。
所谓火箭，精确地说，是依据牛顿力学第三定律，利用自身向后高速喷出的气流的反作用力
使火箭高速度前进的运载工具。
火箭的历史源远流长。早在13世纪，中华民族的祖先就发明了火箭的原始雏形。但是，火箭
的正式研究是进入20世纪之
后才开始的，而且是在第二次世界大战期间德国发明V2火箭以后，火箭才开始实际应用。
但新的科技思想在慢慢形成，运用火箭作为宇宙航行基本运载工具的想法在先驱者们脑中酝
酿。先后有三位科学家详细分析了火箭作为空间运载工具的可能性。这三位勇敢的人是俄国
的齐奥尔科夫斯基、美国的罗伯特·戈达德和罗马尼亚的赫尔曼·奥伯特，他们三人被尊称
为“火箭之父”。
根据牛顿的万有引力定律。人类要跨入太空，首先就必须要摆脱地球的引力。如何摆脱地球
的引力呢?我们知道，当一个物体做圆周运动时，必会有一个惯性离心力，这个力的大小，
与物体的质量和物体做圆周运动时的切线速度的平方的积成正比，而与圆的半径成反比。这
样，一个物体要在大气层外沿圆轨道绕地球运行而不掉回地面，那它凭借环绕地球运动的速
度所产生的惯性离心力，必须刚好等于地球对它的引力。要达到这个要求，该物体环绕地球
的速度约等于每秒7.9公里，此即为第一宇宙速度。若低于第一宇宙速度，物体就会掉落地
面。由此可见，要摆脱地球的引力，进入太空，速度是个关键因素。
齐奥尔科夫斯基通过计算证明，为了谋求这一特殊的速度，去宇宙空间旅行，必须采用多级
火箭，造出一种“火箭列车”，即当第一级火箭燃烧完后就自动脱落，并引燃第二级火箭；
第二级火箭燃烧完后又自动脱落，并引燃第三级火箭……如此，火箭就像接力跑似地不断被
加速，直到把火箭头送入太空。齐奥尔科夫斯基的这一设想，从理论上解决了人类挣脱地球
引力，进入太空的可行性方法。
与此同时，齐奥尔科夫斯基还提出了用液体燃料代替固体燃料作为火箭推进剂的设计思想，
画出了用液体火箭发动机做动力的火箭结构示意图，设想用燃烧值大的煤油和液态氧作为火
箭的推进剂。他预言将来一定火箭会使用液体燃料的。
1898年起，齐奥尔科夫斯基就此发表了一系列学术论文，提出了许多独到的见解和想法。但
是，
由于当时人们的兴趣都集中在刚刚出现的飞机和汽车上，齐奥尔科夫斯基的研究成果并没有
引起重视。
齐奥尔科夫斯基在《利用喷气装置探测宇宙空间》的论文中，告诉人们增加喷气
速度或增加质量比，都能增大火箭的速度。要想增加喷气速
，就要采用高能推进剂；要想增加火箭的质量比，就要尽量多装推进剂，尽量减轻火箭结构
的重量。
然而，打开通天之路的最大困难还在于克服地球重力的束缚。为此，必须首先考虑地球重力
对火箭运动特征的影响，也就是说，必须精确地计算出冲破地球重力这道“铜墙铁壁”所需
的燃料贮存量。于是，齐奥尔科夫斯基又着手研究这个问题，更加鲜明地提出了描述火箭在
重力场中运动时所能达到的最大速度的另一个数学公式。
齐奥尔科夫斯基在火箭理论研究上取得了巨大的进展，但却没有突破性的发明。
奥伯特理论戈达德实践
第一个将发射液体火箭的理想付诸实践的人是美国的戈达德。
戈达德，1882年出生在美国马萨诸塞州的伍斯特，他26岁便开始研究火箭原理，试验各种火
箭的燃料。1914年，戈达德首次应
用分级原理设计出了一枚两级火箭。他还预言火箭能冲出地球，飞向月球，甚至能飞向更加
远的太空。1916年，他根据自己的研究成果，进一步提出了研究火箭的计划和设想，并且得
了史密斯研究所的资助。1919年，他发表了一篇著名的论文——《达到极限高度的一种方法
》，以充分的论据论证了火箭能冲破地球引力的束缚从而到达月球和太空，这是他经过多年
科学实验的总结和理论升华，但是舆论反映十分冷淡。1920年的《纽约时报》讽刺他是“月
球上的
人”，甚至连他的关于火箭能在真空中飞行的明确论证，也遭到许多人的反对。然而戈达德
并没有灰心，他继续进行着各种试验。
终于，1926年3月16日，在马萨诸塞州的一个农场里，戈达德在4名助手的帮助下，由他的妻
子担任记录，成功地发射了世界上第一枚液体火箭。这枚火箭由液氧和汽油作为推进剂，在
2.5秒的时间内，上升到了12.5米的高度，并且水平飞行了56米。戈达德成功开创了液体
火箭的历史。这次试验的成功，使美国的一些有识之士转变了对他的看法。1929年，戈达德
得到了古根海姆基金会的资助，在新墨西哥州建立了一个大型火箭试验场，发射了第一枚装
有仪器的火箭。到1935年，他研制发射的多级火箭最高可以升到2 500米的高空。
戈达德研制火箭经历了无数的艰难曲折，他所取得的成就来之不易，后来受到了美国人
的无限尊敬。为了纪念这位在现代火箭研究中作出重大贡献的先驱，美国航空航天局研究机
构于1962年被命名为“戈达德航空航天中心”。
1931年以后，由于资本主义经济危机，使资本主义国家中的火箭研制工作几乎停顿。
晚于戈达德12年的赫尔曼·奥伯特于1894年6月25日出生于特兰西瓦亚，该地当时属于奥匈
国，现在位于罗马尼亚境内。在他12岁的时候，就因受凡尔纳的《从地球到月球》的影响而
迷上了星际旅行。
从1919年开始，奥伯特认真钻研物理，他阅读了所有他能找到的关于火箭和宇宙航行的著作
，其中包括齐奥尔科夫斯基的著作。1922年他向海德堡大学提交了题为《飞往宇宙空间的火
箭》的论文。虽然有粗糙的科学数据来显示其可能性，但论文被断定不切实际。
从1924年到1938年，奥伯特在特兰西瓦亚的一所中学里教数学和物理，他对火箭的兴趣没
有丝毫减退。
1927年，一批热情的宇航支持者成立了宇航协会，协会在布雷斯劳的一家啤酒店里召开了具
历史意义的第一次会议。会议的宗旨是要开展震惊世界的火箭研制工作，而协会本身则成了
培养打开宇宙大门的人才的基地。协会人才济济，第一任会长是谦虚诚恳的温克勒，还有
克里斯·里迪尔。年轻的天才冯·布劳恩在其18岁的时候也加入了该协会。
宇航协会的成员们在设备十分简陋的情况下开始了他们的火箭研究工作。早期的试验很粗糙
，也带有一定的危险性。
火箭发射成功也是一个奇迹。1930年8月，奥伯特成功地运转了他的锥形喷管发动机。此后
