第四十六章將人類送入太空 (1)
火箭的發明
20世紀初，火箭發生的革命性的變化改變了人類的命運，為人類找到了飛出地球搖籃之路，
找到了步入太空的階梯。
曆史悠長執著探索
從古到今，有多少人仰望著天空，向往探索這宇宙的奧秘。現在，隨著人造地球衛星發射成
功，宇宙飛船將人送上月球，美夢已成真。靠著什麼力量才能將他們送入太空呢?這就是
太空航行的惟一工具——火箭。
所謂火箭，精確地說，是依據牛頓力學第三定律，利用自身向後高速噴出的氣流的反作用力
使火箭高速度前進的運載工具。
火箭的曆史源遠流長。早在13世紀，中華民族的祖先就發明了火箭的原始雛形。但是，火箭
的正式研究是進入20世紀之
後才開始的，而且是在第二次世界大戰期間德國發明V2火箭以後，火箭才開始實際應用。
但新的科技思想在慢慢形成，運用火箭作為宇宙航行基本運載工具的想法在先驅者們腦中醞
釀。先後有三位科學家詳細分析了火箭作為空間運載工具的可能性。這三位勇敢的人是俄國
的齊奧爾科夫斯基、美國的羅伯特·戈達德和羅馬尼亞的赫爾曼·奧伯特，他們三人被尊稱
為“火箭之父”。
根據牛頓的萬有引力定律。人類要跨入太空，首先就必須要擺脫地球的引力。如何擺脫地球
的引力呢?我們知道，當一個物體做圓周運動時，必會有一個慣性離心力，這個力的大小，
與物體的質量和物體做圓周運動時的切線速度的平方的積成正比，而與圓的半徑成反比。這
樣，一個物體要在大氣層外沿圓軌道繞地球運行而不掉回地麵，那它憑借環繞地球運動的速
度所產生的慣性離心力，必須剛好等於地球對它的引力。要達到這個要求，該物體環繞地球
的速度約等於每秒7.9公裏，此即為第一宇宙速度。若低於第一宇宙速度，物體就會掉落地
麵。由此可見，要擺脫地球的引力，進入太空，速度是個關鍵因素。
齊奧爾科夫斯基通過計算證明，為了謀求這一特殊的速度，去宇宙空間旅行，必須采用多級
火箭，造出一種“火箭列車”，即當第一級火箭燃燒完後就自動脫落，並引燃第二級火箭；
第二級火箭燃燒完後又自動脫落，並引燃第三級火箭……如此，火箭就像接力跑似地不斷被
加速，直到把火箭頭送入太空。齊奧爾科夫斯基的這一設想，從理論上解決了人類掙脫地球
引力，進入太空的可行性方法。
與此同時，齊奧爾科夫斯基還提出了用液體燃料代替固體燃料作為火箭推進劑的設計思想，
畫出了用液體火箭發動機做動力的火箭結構示意圖，設想用燃燒值大的煤油和液態氧作為火
箭的推進劑。他預言將來一定火箭會使用液體燃料的。
1898年起，齊奧爾科夫斯基就此發表了一係列學術論文，提出了許多獨到的見解和想法。但
是，
由於當時人們的興趣都集中在剛剛出現的飛機和汽車上，齊奧爾科夫斯基的研究成果並沒有
引起重視。
齊奧爾科夫斯基在《利用噴氣裝置探測宇宙空間》的論文中，告訴人們增加噴氣
速度或增加質量比，都能增大火箭的速度。要想增加噴氣速
，就要采用高能推進劑；要想增加火箭的質量比，就要盡量多裝推進劑，盡量減輕火箭結構
的重量。
然而，打開通天之路的最大困難還在於克服地球重力的束縛。為此，必須首先考慮地球重力
對火箭運動特征的影響，也就是說，必須精確地計算出衝破地球重力這道“銅牆鐵壁”所需
的燃料貯存量。於是，齊奧爾科夫斯基又著手研究這個問題，更加鮮明地提出了描述火箭在