齊奧爾科夫斯基公式

竹葉青青

公式：

意義：

齊奧爾科夫斯基公式是在不考慮空氣動力和地球引力的理想情況下，計算火箭在發(fā)動機工作期間獲得速度增量的公式，是人類打開太空之門的第一把鑰匙。

相信同學們都知道，征服太空的關(guān)鍵是火箭技術(shù)。而說到現(xiàn)代火箭，就避不開舉世公認的宇航理論先驅(qū)者——齊奧爾科夫斯基。正是他提出了利用火箭進行星際航行和發(fā)射衛(wèi)星的可能性，并建立了火箭結(jié)構(gòu)特點與飛行速度之間的關(guān)系式，即著名的齊奧爾科夫斯基公式。

在人類航天歷史上，有三位科學家的名字將被永遠銘記，他們是俄國的康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基、美國的羅伯特·戈達德和德國的赫爾曼·奧伯特。齊奧爾科夫斯基是現(xiàn)代宇宙航行學的奠基人，被稱為航天之父，他最先論證了利用火箭進行星際交通、制造人造地球衛(wèi)星和建設(shè)近地軌道站的可行性，指出了發(fā)展航天和制造火箭的合理途徑，找到了一系列重要航天工程問題的解決方案。他有一句名言：“地球是人類的搖籃，但人類不可能永遠被束縛在搖籃里?！?/p>

齊奧爾科夫斯基童年的時候不幸得了猩紅熱，留下了耳聾的后遺癥。從此，他無法上學，甚至連小朋友們的游戲也無法參加了。然而，他并不孤獨，他蹲在家里，開動腦筋，給自己制作玩具。父母和親友見他小小年紀就用一雙靈巧的手制作出許多精美的自動玩具，都驚奇極了。他愛讀書愛學習，他在父親的書房里如饑似渴地閱讀著科技書籍。有一次，他竟根據(jù)書上一幅簡單的插圖，制作出了一架可以測量森林的古代觀象儀。

16歲那年，齊奧爾科夫斯基的父親安排他去莫斯科學習，利用這次機會，齊奧爾科夫斯基一頭扎進了這座大城市的圖書館。在圖書館里，他接觸到數(shù)學、物理、化學和機械學的相關(guān)書籍，并在無意間讀到了法國科幻大師儒勒·凡爾納的作品，書中關(guān)于太空航行的描述令齊奧爾科夫斯基深深著迷。

不過，少年齊奧爾科夫斯基很快就意識到凡爾納小說中描寫的太空航行的方法可能是有問題的，比如稍加計算就可以知道，《從地球到月球》這本書中用大炮把乘客們發(fā)射到月球上的做法根本不現(xiàn)實，在巨大的加速度面前，乘客大概會瞬間死亡。

在莫斯科待了三年后，齊奧爾科夫斯基回到家鄉(xiāng)，并順利通過考試成為當?shù)貙W校的一位教師。齊奧爾科夫斯基回到家鄉(xiāng)后開始嘗試撰寫科幻小說，但不久他便發(fā)現(xiàn)自己的注意力完全集中在關(guān)于太空飛行的具體問題上，比如，火箭如何克服地球重力并實現(xiàn)離開地球的太空飛行？經(jīng)過深入細致的思索，齊奧爾科夫斯基在1883年發(fā)表了一篇文章，對零重力效應(yīng)進行了討論。

1898年，齊奧爾科夫斯基完成了航天學經(jīng)典論文《利用噴氣工具研究宇宙空間》，但這篇論文直到1903年才在莫斯科的《科學評論》雜志上發(fā)表。航天史學界一致同意，這篇論文的發(fā)表標志著航天學理論的誕生。接著，他又于1910年、1911年、1912年、1914年在《航空報告》上發(fā)表了多篇關(guān)于火箭理論和太空飛行的論文，涉及火箭運動、火箭發(fā)動機、火箭推進劑、火箭飛行控制、失重與超重、宇宙飛船設(shè)計、航天應(yīng)用等各個方面，較為系統(tǒng)地建立起了火箭運動和航天學的理論基礎(chǔ)。在火箭燃料方面，齊奧爾科夫斯基提出使用液氫液氧作為火箭燃料，這正是今天很多航天器使用的燃料組合。齊奧爾科夫斯基能夠提出這樣的燃料方案是非常令人驚訝的，因為氫氣直到1898年才首次實現(xiàn)液化。

1929年，齊奧爾科夫斯基提出了“多級火箭”的設(shè)想，并認為利用這一方案可以沖破地球引力，實現(xiàn)宇宙航行。多級火箭的好處是每一級火箭的燃料用盡后可以把這一級火箭拋棄，其余部分則會繼續(xù)燃燒飛行。這是天才的設(shè)想！他是正確的，這也正是今天主流運載火箭多采用的技術(shù)。

為了紀念這位偉大的先行者，月球背面最顯著的一座環(huán)形山，以及第1590號小行星都以齊奧爾科夫斯基的名字命名。

1935年9月19日，齊奧爾科夫斯基在自己的家中安然逝世，享年78歲。在他誕辰100周年時，即1957年，他的祖國蘇聯(lián)用火箭成功發(fā)射了第一顆人造地球衛(wèi)星，正式開啟了人類的太空航行時代。

齊奧爾科夫斯基的科學幻想小說推介：

《在地球之外》：這本書大約是在1896年開始寫的，寫的是2017年及隨后的年代里發(fā)生的故事。20名不同國籍的科學家和工匠乘坐自己建造的飛船飛出大氣層，進入環(huán)繞地球的軌道。他們建成了大溫室，種出了足夠食用的蔬菜水果。他們穿上宇宙飛行衣從飛船里出來，在太空中飄游。受這批先驅(qū)鼓舞，地球上的人也大量轉(zhuǎn)移到外層空間。許多年過去后，20名探險家成功地返回了地球，住進了建在喜馬拉雅山上的科學城堡。

《在月球上》：在這本書中，齊奧爾科夫斯基借一名少年的夢境，用第一人稱詳細描繪了月球上的種種奇妙景象。

齊奧爾科夫斯基的兩部科學幻想小說雖然寫成于20世紀初期，但仍然適合今天的青少年閱讀。

（編輯 乖乖隆地洞）