康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基

康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基 康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基(К.З.Циолковский,1857-1935),举世闻名的科学家、科幻作家,被誉为“航天之父”。他是第一个提出将液体推进剂用于火箭的人。

康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基(К.З.Циолковский,1857-1935),举世闻名的科学家、科幻作家,被誉为“航天之父”。他从19世纪80年代开始研究将火箭用于太空飞行。他是第一个提出将液体推进剂用于火箭的人,1926年美国火箭先驱罗伯特·戈达德发射第一架液体推进剂火箭,使他的理论得到证实。齐奥尔科夫斯基对太空旅行的其它贡献包括计算火箭脱离地球引力所需的速度与燃料,他还提出了多节火箭的观点。

康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基 - 人物经历

齐奥尔科夫斯基童年的时候不幸得了猩红热,留下耳聋的后遗症。从此,他无法上学,甚至连小朋友们的游戏也无法参加了。然而,他并不孤独,他蹲在家里,开动脑筋,给自己制作玩具。父母和亲友见他小小年纪,用那一双灵巧的手,制出许多精美的自动玩具,惊奇极了。他爱读书爱学习,他在父亲书房里如饥似渴地阅读着科技书籍。有一次竟然根据书上一幅简单的插图,制出了一架可以测量森林的古代观象仪。

他从家乡来到莫斯科。莫斯科有大图书馆,使他不再感到书籍的缺乏。整整3年时间,他在这里自学了多门中学和大学课程,尤其是高等数学。他关于宇宙航行的思想似乎就是在这个时期产生的,这有他后来一篇自传中的话为证:“宇宙空间交通的思想从没有离开过我,并促使我研究高等数学。”自学生活是很艰苦的,他吃得很差,有时几个月里除了黑面包和水以外什么也没有。1878年这位20岁的青年在按自己制定的计划继续自修的同时,还开始了独立的研究工作。他制成了转动机,用以测量加速运动对动物机体的影响。他画了好几张太阳系的图,其中有载人的小行星。

1883年早春,他写成了自己的第一篇论文,题为《自由空间》,其中首次提出宇宙飞船的运动必须利用喷气原理。而他关于喷气式发动机整套理论的论文《利用喷气式器械探测宇宙空间》,阐述火箭飞行理论,论述了将火箭用于星际交通的可能性,首创液体燃料火箭的设想和原理图,他说明了火箭在星际空间飞行和从地面起飞的条件。提出为实现飞往其他行星的设想,必须设置地球卫星式的中间站。这是他一生中最重要的学术著作,其中通过计算证明了只有用多级火箭才能飞出地球,提出了用煤油和液态氧等液 体燃料代替固体燃料作为火箭推进剂的设计思想,论证了火箭采取流线形的必要性,画出了火箭结构示意图,并且给出了成为宇宙航行基本公式的火箭速度公式。齐奥尔科夫斯基在人类宇航史的理论奠基人地位由此确定。1927年发表气垫列车理论和方案。1932年发表喷气式飞机在平流层的飞行原理和一些高超音速飞机构造的方案。1929年又提出多级火箭的结构。他还写出了许多科普、科幻著作,《宇宙的召唤》和《在地球之外》是他的代表作。

代表作
齐奥尔科夫斯基的科学幻想小说——《在地球之外》写的是2017年发生的事。20名不同国籍的科学家和工匠乘坐自己建造的火箭飞船飞出大气层,进入环绕地球的轨道,处于有趣的失重状态。他们建成了大温室,种出了足够食用的蔬菜水果。他们穿上宇宙飞行衣从飞船里出来,在太空中飘游。然后,飞船又飞向月球,其中的两个人乘一辆四轮车在月球表面着陆,考察一番之后又点燃火箭离去,与在环绕月球的轨道上等候的母船会合。受这批先驱鼓舞,地球上的人们也大量转移到外层空间,住进环绕地球轨道上的温室住宅。而那20名探险家则继续飞到了火星附近,途中曾在一颗无名小行星上降落。旅途漫漫。许多年过去了。最后,他们成功地返回了地球,重新住进了建在喜马拉雅山上的科学城堡。大约是在1896年开始写的。

《在地球之外》写成时,冥王星尚未被发现,而今天科学家已能勾画出整个银河系的结构,已能观测银河系外数以十亿计的星系,已能大致写出宇宙自大爆炸以来100多亿年的演化史。那么,用今天的眼光来看,齐奥尔科大斯基终生心驰神往、魂牵梦绕的星际航行和太空移民,其实现的希望是否增大了呢?

再来看看齐奥尔科大斯基的另一个幻想,即向太空移民。建立环绕地球轨道上的太空城,应该说是可能的。《在地球之外》小说里的世界完全没有战争,一切问题和平解决,大空城里更是一派民主和谐景象,一切都安排得合情合理。

《在地球之外》中几位主要人物的姓氏有点意思。拉普拉斯是一位法国数学家和天体力学家的姓氏,赫姆霍茨是一位德国物理学家的姓氏,伽利略是一位意大利物理学家的姓氏,富兰克林是一位美国物理学家和政治家的姓氏,牛顿更是那位科学史上惟爱因斯坦可比的英国巨人的姓氏,齐奥尔科夫斯基信手拈来,指派给书中学者,又让一位叫伊万诺夫的俄国人去作学者群的思想领袖,倒是表现了俄国人的自信,还有一点幽默。

他的另一篇科幻小说《在月球上》则借一名少年的梦境,用第一人称详细描绘了月面上的种种奇妙景象。两篇小说内容丰富,都既讲科学,又善幻想,很适合青少年阅读。

齐奥尔科夫斯基的两部科学幻想小说既讲到科学知识,又有生动幻想,虽然写成于20世纪初期,仍很适合今天的青少年阅读。

康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基 - 成就

康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基靠自学完成了中学课程,在极艰苦的环境中进行研究工作。 1903年发表了专著《利用喷气工具研究宇宙空间》,论证了喷气工具用于星际航行的可行性,推导出了著名的齐奥尔科夫斯基火箭公式。这一公式的创立奠定了宇宙航行的理论基础。在书中他首次提出了使用液体火箭的设想,认为固体火箭推进剂产生的能量较小,而且难以控制,而液体火箭则可以克服这些缺点。

此外他首次论证了利用多级火箭克服地球引力的构想。在他的科幻小说中,提到了宇航服、太空失重状态,登月车等。这些设想和现代太空技术完全一样。 齐奥尔科夫斯基有一句名言:“地球是人类的摇篮,但是人类不会永远生活在摇篮里,开始他们将小心翼翼地穿出大气层,然后去征服太阳系。”

康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基

康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基 - 荣誉

1932年,苏联政府授予他劳动红旗勋章。1954年苏联科学院以他的姓氏设立齐奥尔科夫斯基金质奖章,表彰在星际航空领域内有杰出贡献的人员。原苏联天文博物馆、莫斯科航空学院都以他的名字命名,月球上的一座环形山也以齐奥尔科夫斯基命名。

康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基 - 大事年表

1857年9月17日   出生于俄国的依兹汉斯科。他没有进入学校学习,而是在家自修。

1871年   他专修数学与物理学。他被热气球深深吸引,着迷于制作一个金属热气球的想法。

1873年   他申请进入莫斯科技术学院学习,但没有通过入学考试,于是继续自修。

1876年   他搬到俄国的维亚特卡,做家庭教师谋生。

1879年   他在俄国卡卢加附近的博罗夫斯克做教师。他继续进行科研与科学实验。

1881年    发展了气体动力学论坛(气体处于不停的运动中)。他没有停留在詹姆斯克拉克·麦克斯维(1831-1879)10年前提出的理论上,而是独自提出了新的理论。

1883年    出版《空的太空》,他在书中提出了通过反作用力进行太空旅行的的观点。

1885年    开始研制金属气船,以后几年他制做了几个比例模型。

1898年    提出太空飞行需要用液体推进剂火箭发动机。

1903年    在出版的《通过反作用设备进行宇宙太空探险》中发表了他的火箭与液体推进剂理论,几年后这本书增订再版。

1918年   通过他的科幻作品,他的太空飞行的观点更广泛的深入读者心中。在《地球之外》(这一年出版)中,他描述了建立巨大太空城的想法。

1929年   发展他的多节火箭理论。

1935年9月19日   在俄国的卡卢加逝世。为了纪念齐奥尔科夫斯基,莫斯科科学院为他关于行星际旅行的优秀作品专门设立了一个奖项。

康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基 - 参考资料

[1] 豆瓣 http://m.douban.com/people/2181769/
[2] 腾讯网 http://news.qq.com/a/20080920/001610.htm
[3] 北京科普之窗 http://m.bjkp.gov.cn/bjkpzc/kxcl/rw/fmj/153315.shtml

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