王依兵
看到凡爾納的圖片,小天說:“他寫的科幻小說真有趣,明天我就去圖書館里找一找。”小菲打趣道:“你不是從來不去圖書館,只去操場的嗎?”小天又咧嘴笑了一下,露出潔白的牙齒:“我那是覺得打球比看書有意思,所以去操場。現在不是有好看的書了嗎?圖書館就變得有意思啦!”
大兵老師:“那些科幻小說確實有意思,但關于宇宙‘大炮的設想還僅僅是想象,而后面登場的三個人卻把想象逐漸變成了現實。”
壯壯問道:“是哪三個人這么厲害呢?”
齊奧爾科夫斯基論文中繪制的火箭原理圖
大兵老師:“他們被稱為航天三大先驅者,分別是蘇聯科學家齊奧爾科夫斯基、美國科學家戈達德和德國科學家奧伯特。他們三個也和你們一樣,都曾經對凡爾納的小說《從地球到月球》產生過濃厚興趣,也正是這部小說啟發他們開展了有關火箭的科學研究。
“先來說說齊奧爾科夫斯基吧,這位出生在俄國的科學家14歲就輟學了,但是他靠自學完成了中學和大學的課程,成了一名中學教師。1903年,他發表了《用火箭推進器探索宇宙》的論文,在這篇論文里他推導出了著名的齊奧爾科夫斯基公式。通過這個公式我們可以知道:火箭的速度與發動機噴氣速度成正比;火箭自身的重量越小,所獲得的速度就越高。這篇論文奠定了火箭科學的基礎。”
齊奧爾科夫斯基紀念郵票
壯壯驚嘆道:“這個人太厲害了,那他后來造出火箭了嗎?”
大兵老師:“他對火箭發展的主要貢獻集中在理論研究方面,提出了科學的火箭設想。但很可惜,他沒有造出真正的火箭,但他對航天科學做出了偉大的貢獻,他不斷奮斗的一生也給我們留下了巨大的精神財富。他有一句名言非常經典,‘地球是人類的搖籃,但人類不可能永遠被束縛在搖籃里。”
這時,神奇小屋的墻壁上已經呈現出齊奧爾科夫斯基的形象和他想象中的火箭圖片。三位同學情不自禁地鼓起掌來。
小天迫不及待地問:“那另外兩位先驅者是不是造出了真正的火箭呢?”
大兵老師:“別著急,我們先來說說戈達德吧。1882年他出生在美國,也受到凡爾納科幻小說的啟蒙而投身火箭研發事業。1919年他發表的論文《到達超高空的方法》中就提出了把火箭發射到月球的方案,從這篇論文可以看出他受到凡爾納的影響有多么深。同時,他認為要想讓火箭飛向太空,使用液體燃料的效果比固體燃料更好,于是他開始嘗試使用液氧和液氫作為推進燃料,還為自己設計的液體火箭申請了專利。”
這時候,神奇小屋的墻壁上又呈現出戈達德設計的液體火箭圖紙。小菲驚嘆道:“這好像是一幅漂亮的畫啊!”
戈達德設計的液體火箭圖紙
大兵老師回應說:“是啊,科學和藝術本來也是相通的。很多設計圖本身就具有獨特的美感,也可以作為美術作品欣賞呢。現在機械設計領域也有專門的學科研究產品外觀的設計,讓工業產品同時具有實用性和觀賞性,賦予它們藝術價值。如果你對這方面感興趣,可以考慮以后學習工業設計類專業。”
壯壯著急地問:“老師,那后來戈達德到底造出來火箭沒有啊?”
大兵老師:“我們言歸正傳,戈達德造出了火箭,他設計的火箭在經歷了無數次的失敗后,最終于1926年3月在一個農場里發射成功了!”
這時,神奇小屋的墻壁上又呈現出戈達德的實驗火箭照片。壯壯略顯失望地說:“這火箭看起來有點兒粗糙啊……”
戈達德與他的火箭
大兵老師解釋說:“所有的新生事物最初都是比較粗糙的,但是經過一段時間的發展就會越來越成熟。就像人一樣,剛出生的時候非常稚嫩弱小,但是逐漸成長起來就會變得成熟強大。戈達德的火箭就相當于火箭的嬰兒時期,如果沒有他最初的探索,就不會有如今功能強大的現代火箭。”
壯壯點點頭說:“我明白了,這只是火箭幼年的樣子。那么火箭的青年時代是什么樣子的呢?”
大兵老師:“那就要提到我們的第三位主角——奧伯特。他1894年出生在奧匈帝國……”
小天突然插話說:“1894 年?這個年份聽起來好耳熟啊,好像是什么戰爭發生的年份……”
小菲說:“是中日甲午戰爭爆發的時間。”
大兵老師:“對,我們不能忘記近代中國遭受的欺凌和苦難,更要珍惜今天的和平。說起來,火箭在它的‘青年時期就開始被用于戰爭,成為一種武器。當然那是奧伯特的學生馮·布勞恩做的事情,我們還是先介紹一下奧伯特的事情吧!他出生在一個醫生家庭,本來也被培養成了一名醫生。在‘一戰期間,從醫學院畢業的奧伯特成了一名軍醫。但是,他始終沒有忘記童年時期看過的小說《從地球到月球》,也是在凡爾納的小說影響下,他一直對火箭抱有濃厚興趣。戰爭結束后,他便進入海德堡大學開始研究火箭。1922年,他在博士論文《飛往星際空間的火箭》里滿懷激情地論述液體火箭技術,甚至提出了發射人造衛星和空間站的設想。可惜的是,因為想法過于超前,當時的大學教授們不能接受他的論文,奧伯特也無奈地放棄了他的博士學位,只能自費出版了這篇論文。不過他的學生馮·布勞恩實現了他的想法,研制出了可以實用的火箭。雖然飛向宇宙的火箭沒有成功,但是他設計的V2火箭卻在‘二戰時被用于戰爭,被認為是世界彈道導彈的開端。”
奧伯特
“科技發展帶來的新技術、新產品有時候也是一把雙刃劍,一方面可能造福人類,另一方面也可能具有很大的破壞性。同學們可以思考一下,為什么很多尖端技術都率先被用于戰爭呢?好啦,今天時間差不多了,下周同一時間歡迎你們再來神奇小屋,我們一起探索有趣的新知識吧!”
“好吧,老師再見!”
“同學們再見!”
壯壯、小菲和小天一邊思考一邊戀戀不舍地走出了神奇小屋。