火箭之父留下的思索（旅俄散记之十）

在莫斯科，听到收音机里传来中国“神舟九号飞船”上天，顺利转入自主控制飞行，与“天宫一号”实施自动交会对接，景海鹏、刘旺和刘洋二男一女三位航天员离开“神九”，进入“天宫”振奋人心的消息时，我正站在新圣女公墓苏联（也可以说是人类）的“火箭之父”——齐奥尔科夫斯基的墓前。

“神九”承载了中国发射空间站的关键任务。2011年9月29日发射的“天宫一号”目标飞行器，其实就是一个空间站的雏形，其主要使命在于检测“神九”和定于今年稍后发射的“神十”系列飞船能否与其对接，以及航天员是否能短暂管理空间站。“神九”完成了自动对接任务，也成功完成了由航天员的手动对接任务，再次成功上演“太空之吻”，足以说明中国已经掌握了不同航天器之间对接的关键技术，向建设中国自身的空间站又跨出了一大步。

这一次，“神九”把中国第一位女航天员刘洋送入太空。中国首位女性航天员的登空，其意义实不亚于中国首位航天员杨利伟于2003年10月15日乘坐“神舟五号”完成中国航天史上的第一次载人飞行。因为男性和女性的生理构造不同，在太空生活期间的生理变化和感受也不一样，缺少了女性航天员参与的航天计划是不完整的。可以说，杨利伟当年只是完成了中国航天载人飞行的一半事业，另一半则是由刘洋完成的。

中国一次又一次将火箭送上太空能有效控制，并且有自己研究太空的空间站，中国掌握控制了导弹技术，航天事业发展快速，不能不说跟这位躺在新圣女公墓扶疏树影下的“火箭之父”————齐奥尔科夫斯基有些渊源吧！

早在1958年，苏联的第一颗人造卫星上天，震动了全世界，也开创了人类航天史的新纪元。如此巨大的成功，应该归功于为航天事业不懈努力的科学家，而被尊为“火箭之父”的齐奥尔科夫斯基当然就是他们中的一位。

齐奥尔科夫斯基，1857年9月17日出生于俄罗斯梁赞省的伊热夫斯基村（靠近莫斯科），父亲给他取名康斯坦丁。这个家有７个孩子，康斯坦丁是老五。对于他的双亲，晚年康斯坦丁回忆说：“父亲总是那么沉着冷静，在熟人中间，他聪明善辩，而在官僚中间，他以赤色和令人难以容忍的正直闻名。”父亲爱好建筑，曾经带领着几个孩子一起造过楼房和宫殿的模型，他总是不停地告诉几个儿子要多做体力活儿，要自立。母亲则完全是另一种性格，她活泼、热情，非常能干，急躁了就用大嗓门说话。康斯坦丁认为，是父亲给了他坚强的意志，母亲给了他才华和对事物的热情。( 文章阅读网：www.sanwen.net )

童年的康斯坦丁活泼伶俐，爱读书，喜欢思考问题，尤其是爱不着边际地幻想。他说：“小的时候，为了让弟弟听我的狂想，我甚至会付钱给他。我幻想过我有很大的体力，幻想我像猫一样，顺着绳子和竿子爬得很高，看得很远。”由于家里的条件不好，康斯坦丁不能到学校读书，他受过的唯一正规的教育是在伊耶夫斯科的乡村里上过一些日子的村办学校。最不幸的是，10岁那年，他在滑雪时得了严重的感冒，导致猩红热，最终几乎完全失去了听觉。从那以后，康斯坦丁便与外界隔绝了。康斯坦丁说：“我的耳朵近乎全聋，因此成了邻近的儿童们嘲笑的对象。这个生理缺陷使我同人们疏远了，但却使我发奋读书，用幻想来忘却所有的烦恼。”

也许世界上任何一个伟大人物，早期遭受的各种磨难都是他成为伟大人物的必备条件。康斯坦丁由于耳聋与外界断绝，从此也就走上了独立思考、善于幻想的道路。在学习书本知识的同时，他通过各种方式对自己掌握的知识进行检验。有一次，他自己做了一个量角器，没有走出房子就测出了他与远处的火警了望台的距离是284米。然后，他进行校验（实地测量），结果完全正确，这使他对科学的信心倍增，他开始了解到理论知识对实践生活的指导意义。

随着年龄的增大，父母不得不考虑孩子进一步受教育的问题。在齐奥尔科夫斯基16岁的那年，父亲用积攒的钱送他到莫斯科去求学。虽然这时他仍无法进学校学习，但莫斯科的环境显然比乡下优越得多。他在莫斯科的三年多时间里天天钻图书馆。家里每月给他寄来15卢布生活费，他只吃最简单的面包和蔬菜，把余下的钱都买了书和实验用品。他自学了解析几何、高等代数和微积分，学习了物理化学和力学，还以极大的兴趣学习天文学甚至大量阅读小说和杂志。

在莫斯科，由于长期营养不良，齐奥尔科夫斯基的体质越来越弱。1876年的一天，他父亲的一个熟人在莫斯科偶然看见了他，被他那疲倦和虚弱的模样吓了一跳，告诉了父亲，齐奥尔科夫斯基就召回了家。

1877年秋，20岁的齐奥尔科夫斯基通过了乡村中学教师资格考试。四个月后，他被任命为卡卢加省波罗夫县一个中学的数学教师。在波罗夫县，他租了两间房子住了下来，房东是一个寡妇，有一个女儿叫索科洛娃（后来他们结了婚）。在学校，他自己搞了一个实验室，一边教书，一边开始他独立的研究工作。

1881年，齐奥尔科夫斯基对气体理论进行了大量思考和研究，并完成了一篇论文，送交彼得堡的物理和化学学会。学会的科学家们看到齐奥尔科夫斯基的论文后，都十分惊讶。因为论文的内容和结论完全正确，可是这一问题早在二十多年前就已得到了圆满解决。但科学家们没有把这个年轻人看作是骗子或剽窃者。他们认为：这位年轻学者可能与外界缺乏联系，并不知道他的“发现”已经问世多年了。著名化学家门捷列夫还给齐奥尔科夫斯基写了一封措辞谨慎的信，对他的工作和成绩表示赞赏，给他鼓励，希望他将来取得更大成果。

1892年，齐奥尔科夫斯基的研究兴趣转到了飞艇上，并发表了多篇有关飞艇的论文，提出了全金属硬式飞艇的设想。但由于经费不足，实验工作无法开展。这使他懂得，像飞艇这类大型的工程，靠一个人在业余时间里摸索，是很难得到有实际意义的成果的。因此他觉得还是做一些理论研究工作好。从此，他就把主要精力投放到太空飞行研究上。

齐奥尔科夫斯基一生，他最感兴趣、花费精力最多、取得成就最大的领域就是航天。在很小的时候，星际航行就强烈地吸引着他。他在1911年回忆说：“在过去很长时间里，我也和其他人一样，认为火箭不过是一种少有用途的玩具。第一颗‘太空飞行思想的种子’是儒勒·凡尔纳的幻想小说给我播下的，在我的头脑里形成了确定的方向。我开始把它作为一种严肃的活动。”

在莫斯科求学期间，齐奥尔科夫斯基就开始思索实现太空飞行的方法。16岁那年，他忽然想到利用离心力。这使他极度兴奋，以为发现了通向星际空间的道路。他后来回忆说：“当时我简直高兴得发狂，那一晚我整夜都无法入睡。我慢慢地在莫斯科的大街上徘徊，一直思考着这一发现的伟大意义。但到了第二天黎明，我终于认识到我的推理是错误的。”

1882年，他在自学过程中掌握了牛顿第三定律。这个看似简单的“作用与反作用原理”突然使他豁然开朗。他在３月28日的日记中写道：“如果在一只充满高压气体的桶的一端开一个口，气体就会通过这个小口喷射出来，并给桶产生反作用力，使桶沿着相反的方向运动。”这段话就是他对火箭飞行原理的形象描述。

1883年，他在一篇名为《自由空间》的手稿中，首次指出利用反作用装置作为外太空旅行工具的推进动力的可能性。他对这种火箭动力的定性解释是，火箭运动的理论基础是动量守衡定律。在这篇手稿中，他还分析了的没有空气和阻力的空间的运动，画出了宇宙飞船的草图，并且计划采用陀螺装置使飞船在飞行中保持稳定。有关太空飞行的思想在1893年发表的科幻小说《月球上》和1895年写的《地月现象和万有引力效应》中得到了进一步发展。1896年，他开始从理论上研究星际航行的有关问题，进一步明确了只有火箭才能达到这个目的。1897年，齐奥尔科夫斯基推导出了著名的火箭运动方程式。他经过几年潜心研究，于1898年完成了航天学经典论文《利用喷气工具研究宇宙空间》，但这篇论文直到1903年才在莫斯科的《科学评论》杂志上发表。接着，他又于1910年、1911年、1912年、1914年在《航空报告》上发表了多篇火箭理论和太空飞行的论文，较系统地建立起了航天学理论基础。

《利用喷气工具研究宇宙空间》内容涉及到与火箭和航天飞行有关的各个方面问题。首先，作为科学研究和探测工具，齐奥尔科夫斯基分析了现有运输装置的不足。接着齐奥尔科夫斯基运用变质量运动理论，推导出了火箭运动的基本方程，从而使火箭的理论更趋于完善。这个公式后来被命名为齐奥尔科夫斯基公式。在这个公式的基础上，他又推导出了火箭在重力场中的运动方程式。这两个简单公式具有重要的实际意义和理论价值，奠定了火箭运动的理论。根据这两个公式，齐奥尔科夫斯基建立了火箭质量比的概念，即火箭起飞前的质量与火箭燃料耗尽后的质量比，并由此指出质量比的重要意义。他还首次提出了火箭推进剂比冲的概念，认为比冲越大，火箭性能越好。齐奥尔科夫斯基由他公式还推导出了火箭要克服地球引力所要具备的最小速度即“第一宇宙速度”为每秒8公里。

火箭运动理论大致有了一个完整的框架后，齐奥尔科夫斯基又对星际航行问题进行了研究和展望。他设计并画出了载人宇宙飞船的草图，研究了载人宇宙飞行的种种问题，包括利用太阳光压推进宇宙飞船，载人飞船内如何保持适宜的温度、压力、湿度等条件，飞船内空气和水的净化和重复使用问题，二氧化碳的吸收问题，利用绿色植物提供氧气的问题，以及宇航员如何克服起飞时的高过载问题等等。他还研究了太空飞行对人类社会的重大影响以及人类的前景、太空移民等问题。在1911年发表的《利用喷气工具研究宇宙空间》下半部分中，齐奥尔科夫斯基详细地描述了一艘载人宇宙飞船从发射到进入轨道的全过程，内容涉及飞船起飞时的壮观景象，超重对宇航员的影响，失重效应以及人的感觉和飞船内物体的奇异表现，不同的高度看地球的迷人景观，天空的景色，提出空间站和太空生物圈设想等。今天读来，仍有亲临宇宙飞船登天的感觉。“十月革命”后，齐奥尔科夫斯基的才智得以充分发挥。在研究喷气飞行原理方面他卓有建树：提出了燃气涡轮发动机方案，解决了航天器在行星表面着陆的理论问题，研究大气层对火箭飞行的影响，首次探讨从火箭到人造地球卫星的诸多问题。1929年他提出了多级火箭构造设想。这一富有创见的构想为研制克服地球引力的运载工具提供了依据。齐奥尔科夫斯基一生撰写了730多篇论文。他的著作学说构成了一个相当完整的航天学理论体系，他的许多研究成果在航天史都属于第一。1932年苏联政府授予他劳动红旗勋章。因此，齐奥尔科夫斯基而成了航天学理论的奠基人。

“地球是人类的摇篮，但人不能永远生活在摇篮里。他们不断地向外探寻着生存的空间：起初是小心翼翼地穿出大气层，然后就是征服整个太阳系。”这段被人们经常引用的名言同样出自齐奥尔科夫斯基之口。虽然他的梦想在当时的科技条件下无法成真，但却为火箭技术和星际航行奠定基本的理论概念。他的这句名言也激励着人类为挣脱大地的束缚而进行不懈的努力。

1935年９月19日，齐奥尔科夫斯基逝世于卡卢加，享年78岁。逝世后，苏联政府给予了他更多的荣誉：1954年，苏联科学院设立了齐奥尔科夫斯基金质奖章；政府为他建立了纪念像，并在卡卢加市建立了齐奥尔科夫斯基博物馆。他被誉为“俄罗斯航天之父”、世界上最伟大的航天先驱者。

在人类航天史上，在太空建造人类可以在里面生活的空间站的技术，最早为苏联所掌握，并先后发射了八座；美国继苏联之后，也发射了一座。数十年来先后由美苏和美俄分庭抗礼的太空战略均衡格局，从此因为中国这个后来者的加入而打破，形成三足鼎立的新战略均衡。

根据中国的航天计划，继“天宫一号”之后，中国将于2015年前陆续发射“天宫二号”和“天宫三号”两个空间实验室，为预计在2020年升空的中国空间站进行准备。“神九”与“天宫”完成两次顺利对接，说明中国已经成为继苏联和美国之后，第三个拥有这项先进技术的国家。

定于2020年发射的中国空间站，极有可能是届时人类唯一的空间站，因为目前在运行的国际空间站（上世纪90年代，由美国、俄罗斯、日本、加拿大、欧洲、巴西的太空机构合作建造，中国曾经表示有意参与这项合作计划，但不被接受，只好自行研发），将于2020年后结束使命，脱离轨道，直接坠入大海。中国已经宣布，未来在空间站上中国科学家将与国际科学家展开合作。只要这个承诺没有改变，那么2020年的中国空间站也会是一个国际空间站，其造福人类的意义自然不在话下。

当然，在中国这个仍有1亿2800万贫困人口国家，中国政府耗费巨资去进行寻常人看来无甚好处的航天计划，在中国国内自有争议。可是，航天产业和其他产业相比，有着一个明显的不同，就是它能带动各个领域的科技发展，而这些领域的科技进步只要能转化成生产力，就会推动各个领域的经济发展。以美国的“阿波罗”登月计划为例，虽然耗资250亿美元，但是美国大空总署将宇航技术中的材料、能源、通信和控制等技术向民用项目转移，获得直接利润达520亿美元。此外，美国几乎所有的技术领域都从登月计划中受益，并带来了超过2万亿美元的经济增值。同样，中国的航天技术只要能够成功转为民用，它对进一步推动中国经济增长的作用也是不可估量的；只要中国雄心勃勃的航天计划，是为了科技的发展，谋求人类的幸福，而不是为了称霸太空，其巨额投资必然会获得更巨额的回报。

末了，再说件题外事：“神九”上天，在一片欢乐的人群中，有人问：“你觉得中国‘神九’的成功发射说明了什么？”有人答：“说明了中国解决贪腐问题、教育问题、住房问题、医疗问题、食品安全问题比登天还要难！”一哂。