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目 录
1/ 人类不会永远停留在地球上 1
2/ 失去听觉的孩子 3
3/ 在莫斯科的三年 5
4/ “怪教师” 6
5/ 全金属飞艇的设计 11
6/ 对飞机飞行的研究 16
7/ 俄国第一座风洞的制造成功 20
8/ 星际航行理论的奠基人 24
9/ 科学活动的新阶段 32
10/ 把一切献给苏维埃祖国 36
一人类不会永远停留在地球上
在晨光熹微或暮色苍茫的时候，如果你凝视繁星 似锦的天空，就不难发现那闪烁而过的人造卫星。
今天四十岁以上的人总还会记得，这种抬头即见 的”小月亮”，当它于1957年10月第一次被发射到天 空时，曾经轰动了整个世界。从那时起,人类开始挣脱 地球引力的束缚，把自己的活动范围扩展到了宇宙 空间。
紧跟着这个胜利之后，1961年，载人卫星式飞船 完成了环绕地球的飞行，第一个人进入宇宙空间。此 后，这些勇敢的宇航员们在宇宙中飞行的时间和距离 不断增加。
1969年，人类登上了月球。当第一个踏上月球的 人跨下登月艇梯子的最后一级，伸出他的左脚迈出第 一步时，人类的足迹便开始留在月球荒凉的尘土上了。 人类征服字宙的历史又揭开了新的一页。在这之后， “阿波罗”飞船先后六次成功地把十二名宇航员送上月 球,然后又把它们安全地接返地球。
在我们生活的这个世纪，人类还在进行着对金星， 火星以及太阳系内其它行星的探测。1977年发射的 两个外行星探测器”旅行者一号”和”旅行者二号”，于 1979年3月抵达木星附近，发回了木星的照片。预计 它将于1986年飞过天王星，1989年飞抵海王星附近， 然后越出太阳系的疆界，进入茫茫的银河系。
回顾在探索宇宙奥秘的漫长征途中，古今中外有 多少科学家为了把古老美丽的”飞天”幻想变成生活中 的现实而呕心沥血，付出了艰辛的劳动。苏联科学家 康斯坦丁•齐奥尔科夫斯基，就是这些值得我们永远 感佩的先驱中突出的一位。这个曾被人们讥讽为”卡 卢加的聋子幻想家”，为航空、航天和航宇科学①的发 展，付出了毕生的精力，做出了卓越的贡献。他早在本 世纪初就大胆地预言:”人类不会永远停留在地球上”， 并科学地论述了将火箭用于星际交通的可能性，提出 了建造卫星式星际站和多级火箭的设想，从而将人类 在宇宙中航行的思想建立在科学的理论基础之上，为 后人开拓了一条通往星际空间的广阔道路。
航空,指在大气层内的飞行，航夭，指在太阳系内的飞行,航字, 指在太阳系外的飞行。
二失去听觉的孩子
1857年9月17日，康斯坦丁 •齐奥尔科夫斯基 诞生在俄国梁赞省的伊热夫斯克县。他的父亲是位森 林看守员，为人正直，工作勤恳。由于家境不富裕，所 以康斯坦丁从小就养成了谦虚谨慎、生活俭朴、热爱劳 动的好习惯。他是个活泼、聪明、好强、富有想象力的 孩子。八岁那年，母亲送给他一只氢气球，这个能在空 中自由飘动的小玩具，引起了康斯坦丁的极大兴趣。 他常常出神地仰望苍穹：能不能乘坐气球飞向那神秘 的星空呢？
然而,对这个天真无邪的孩子来说,未来的生活道 路却是极其艰难的。十岁那年，小康斯坦丁患了猩红 热，由此所引起的严重并发症使他几乎完全失去了听 觉，从此，他成了一个半聋的人。耳聋使他受到孩子们 的取笑，而且也无法继续上学了，只好待在家里。父亲 由于工作关系要经常到处奔走，不能教育自己的孩子， 所以教他读书写字的是慈爱的母亲。不料，灾难接踵而 来：两年后，母亲也去世了。后来，齐奥尔科夫斯基曾 回忆说：”十一岁到十四岁是我最痛苦•.最忧伤的 时候。” .
半聋的孩子，不愿参加小伙伴们喧闹的游戏，总是 一个人不声不响地动手制作玩具,来消磨寂寞的光阴。 十四岁那年，他从父亲的书房里找到几本自然科学的 教科书，便兴致勃勃地读了起来。这些书籍通俗易懂 地阐明了很多重要的科学道理，向小康斯坦丁展现了 一个新的天地。从此，书本就成了他一生中最好的朋 友和助手。这时，他除了读书之外，还自己动手做了不 少模型，如用蒸汽推动的汽车、纸气球、风磨以及带翅 膀的飞行器，等等。在制作过程中，他学会了木工、钳 工和使用其它工具的技能。这种进行实际操作的本 领,对他成年以后的科学活动有着重大的意义。
有一次，康斯坦丁读了一本测量学的教科书,就根 据书上的插图制作了一台测量仪器，并用它测量了从 家里到望火楼①的距离,测量结果非常准确。从此，他 就更相信学习理论知识的重要性了。
后来，齐奥尔科夫斯基在回忆这一时期的自学情 况时说道:”书是很少的，完全没有老师,因而与理解和 吸收相比较，我只好更多地创造。任何提示和帮助都 没有，书中不明白的地方很多,这些全毒自己来解决。” 也正是由于这样，他从小就培养了判断问题的独立见 解和胆量，这种创造和无畏的精神贯穿了他的一生。 一0望火楼:为防止森林火灾而理造的一种观察了望台.
三在莫斯科的三年
1873年，十六岁的康斯垣丁怀着美好的希望,离 开家乡到莫斯科去寻求知识。他的父亲期望儿子能在 莫斯科得到学者们的教导和培养。
然而，一个外地人在举目无亲的异乡生活是相当 孤单和困难的。为了节省房费，他住在一位贫苦洗衣 妇家的一间昏暗的小屋子里。父亲每月寄给他十至十 五个卢布，他大都用来买了书和实验用的药品、仪器， 因而剩下的钱宴寥无几，只能每天吃黑面包，喝白开 水。但康斯坦丁并不因简陋的生活条件而感到苦恼。 早晨，他总是到莫斯科最大的图书馆之 契尔特 夫图书馆（即今国立列宁图书馆）去看书，直到工作人 员点起了煤油灯，他还在埋头攻读。就在这里,他认识 了优秀的图书馆馆员费多罗夫，这是位学识渊博的热 心人，他指导康斯坦丁自学，使他在最短的时间内，学 完了大学的课程。
.齐奥尔科夫斯基还经常饿着肚子，穿着一件被化 学药品腐蚀破了的上衣，为购买实验用品在城里奔波； 有时,则在旧书摊旁入迷地翻阅各种廉价的科技书刊: 晚上，他独自躺在床上,各种奇妙的幻想纷至沓来：
能不能利用地球旋转的能量呢？
能不能制造一个永远悬在空中的金属气球呢？ 能不能发明一种可以飞到大气层外的仪器呢？ 若干年后，齐奥尔科夫斯基在自传里曾打趣地描 写过那时候的生活:”满头长头发，没有时间去剪它，想 必滑稽而可怕1我因自己的观念而感到幸福，黑面包 并没有使我悲伤。我甚至于没有想到我会挨饿和 疲乏。”
就这样,他不知疲倦、不顾困苦地在莫斯科自学了 三年，读完了物理、化学、微积分、解析几何、球面三角 等课程，并做了无数次实验，验证了书本上的一些理 论。自学是他学习科学的唯一方法，也是他获得知识 的唯一途径。通过自学，他不仅掌握了书本知识，而 且也进一步提高了对科学问题进行独立思考和研究的 能力。
***
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“地球是人类的摇篮.但是人不 能永远生活在摇篮里.他们不断地争 取着生存世界和空间，起初小心翼翼 地穿出大气层.然后就是征服整个太 阳系O”
主要人物
拉普拉斯–法国人
赫姆霍茨——%国人
伊万诺夫一一俄国人
牛 顿-英国人
伽利略 意大利人
富兰克林–美国人
诺登舍德–瑞典人工程师
1.喜玛拉雅山中的城堡
在喜玛拉雅山巍峨的群峰中，耸立着一座华丽的城堡，这里 有人居住。一个法国人、一个英国人、一个德国人、一个美国 人、一个意大利人和一个俄国人不久前来到这里定居。人生的失 意和生活乐趣的丧失使他们决心隐居遁世。他们惟一的爱好就是 科学。目标最高的最为远离现实的努力构成了他们的生活内容， 使他们走到一起，在隐居生活中亲如兄弟。他们都是巨富，都拥 有神话般的财产，能随意满足自己的一切科研需要。昂贵的试验 和设施经常使他们耗费巨资，但是并不能耗空他们的钱袋。他们 同外界的联系只能通过这些设施，当然，这就需要不少人。但 是，只要一切准备就绪，他们就又全身心投入科学探索，过起与 世隔绝的生活.在城堡里，除了他们几个人，只有一些雇员和工 人，这些人住在四周的一些精美的房屋里。
2.为一个发现而惊喜
在城堡的最高处，是一座宽阔的玻璃大厅，我们的隐居者们 很喜欢在这里聚会。
晚上，当夕阳西下之后，大厅的透明圆顶外群星闪闪发光， 数也数不清.这时，思绪不由得飞向夭空，于是话题便是月球、 太阳系的各行星，还有那无数遥远的星球.
真是一群无所畏惧的幻想家!他们不知有多少次讨论制定太 空旅行的异想天开的方案，但是，他们本身的渊博知识又一次次 无情地推翻了这些奇思妙想。
有一天，在一个晴朗的夏夜里，我们的三个朋友正在快活地 聊天，忽然，俄国人像一阵风似的闯了进来，扑向每个人，紧紧 地搂住他们的脖子，把大家弄得哼哼呀呀叫苦。
“劳你的驾说清楚，”法国人拉普拉斯挣脱了紧紧的拥抱，终 于说道，”这是什么意思?为什么你这么长时间躲在自己房里不露 面?大家甚至想，你做试验时出了事故，准备砸开门进去呢.”
“哦，这真是怪吓人的，怪吓人的，我想出了一个计划！不 对，这不是吓人，是一件让人高兴的大喜事……”
“究竟是怎么一回事?你像是疯了。”被拥抱得最疼的健国人 赫姆耀茨说道。
在头发乱糟糟的俄国人流着汗的红脸上，显出一种异乎寻常 的兴奋表情，他两眼放光，露出喜悦和疲倦的神色。
“过4天我们就能登上月球……用几分钟就能飞出大气层， 再过100天就能在太阳系的空间飞行I”俄国人伊万诺夫突然一 口气大声宜布说。
“你在说梦话。”英国人牛顿仔细看了他一眼，说道.
“至少是太快了吧尸法国人拉普拉斯表示怀疑道。
‘储位，我是着了迷，但这是真的，我请求大家听我说完， 因此要把我们的其他伙伴请过来。”
当这些人到来后，大家围着一张大圆桌坐下来，看了一眼夭 空，迫不及待地等着俄国人宣布消息。
3.讨论计划
‘俄说，朋友们，”俄国人开口说，’我想出的主意其实简单 得很！”
“从你的意图来判断，我们并不这样看。”意大利人伽利略 说，他已经得知了事情的大概。
“燃烧能，这是大家都知道的，”俄国人说「我重复列举一 下数字。一吨燃油在燃烧时能做大量的功，足可以使一吨物体从 地球表面上升几千千米.一吨半燃油就可以使一吨物体得到足够 的速度，能够永远飞离地球……”
‘软句话说，”意大利人插话说，’燃烧物的质量如果是人的 质量的1.5倍，就能够赋予人一个速度，使他能够飞离地球，围 绕着太阳旅行……”
“俄国人可能是想出做一门大炮的主意，”美国人富兰克林也 插话说，”但是，第一是这不新鲜，第二是绝对没有可能……”
‘宜件事咱们已经讨论了一个够，早就否定了。”牛顿补充道。
‘让我说下去嘛!你们没有猜对。”俄国人很委屈地说。大家 都不吭声了，于是他维续说道：
“我想出来的，也可以说是大炮，但它是飞行的大炮，有薄 薄的外壁，它不发射炮弹，而是发射气体……你们可曾听说过这 种大炮?”
‘我一点也不明白。”法国人说。
“事情其实很简单，我说的是火箭一类的东西。”
“就是这些？”性格急躁的意大利人失望地说，”火箭，这是亳 无价值的东西，不会让我们信服……难道，你想乘坐一个大火箭 飞上天去7″
大家都笑了，只有牛顿在思考，而俄国人回答说：”是的，是乘 火箭，不过是特别装备起来的火箭。这听起来可笑，而且似乎不可 能，但是周密的计算却表明了另一种结果。”
牛顿专心地听着，其他人却看起星星来 当大家向伊万诺夫转过脸时，他开始说：”最精确的不可推翻 的计算表明，在一个足够长的大炮上，从炮筒口飞出的爆炸物， 可以具有最多6千米每秒的速度。如果设想，大炮的质量和喷射 出的气体相等，那么炮筒得到的反向速度是4千米每秒。如果气 体质量是大炮的3倍，炮筒得到8千米每秒的速度.最后，如果 是7倍，炮筒就得到1.6万千米每秒的速度，这个速度比脱离地 球，围绕太阳运行所需的速度还要大。”
“做到这一点，只需要1.17万米每秒的速度就够T.”牛顿指 出，”但是，请你还是快些给我们讲一讲你的火箭吧。”
“对，对!我们都听着呢。”众人喊道，其中伽利略嗓门最高。
“大家可以想象一个卵形密封舱，里面有一个圆管伸到舱 外。舱中有我本人用品的储备和炸药的储备，炸药在爆炸过程中 一点点地通过圆管喷射出去。炸药的不断爆炸和燃烧物的不断高 速喷射，引起密封舱不断地向上运动，而且速度越来越高。这时 就可能出现三种情形，喷射的气体压力抵不上舱的重力、与其相 等或超过其重力。第一种情形我们不感兴趣，因为这时座舱原地 不动，没有支持会掉下来.座舱的重力只是减少了一些。第二种 情形，座舱失掉了它的全部重力，就是说，没有支持不会掉下 来。第三种情形最为有趣，座舱这时向高处飞去。”
“在喷射气体时，如果炸药重力是座舱及其装载物的7倍，座舱能够悬浮不掉下来的时间是23分20秒。”拉普拉斯说。
‘完全正确！但是，在半空中停留对我们是没用的，所以我们 不再讨论这种情形了。我只想指出，这时座舱内视重力不变，就 是说，里面的所有物体仍然是原来的重力。”
“皂无疑问，你设想的大炮是垂直而立，炮口朝下的吧？”牛 顿插话说。
“当然是这样，不过大炮也可以斜放。然而我们转向第三种 情形吧。最有利的是（也就是火箭得到最高速度）爆炸发生得越早 越好。”
“可是，第一，在穿过大气层时很快得到的速度由于空气阻 力会很快丧失；第二，座舱中相对重力会急剧增大，立刻把里面 的所有生物压坏。”
“此外，”富兰克林指出，”大炮应当非常坚固，于是它的重力 也要非常大，这样就很不好。”
‘说得对！我认为，压力是座舱及其装载物重力的10倍就够 了。这时，人将感觉自己比平常只重10倍。这样的重力，利用 我设计的装备，人很容易承受。”
‘很想知道你将使用什么装备?”赫姆霍茨说。
“你会知道的，但不是现在……我继续讲，座舱将越飞越 快。过1秒钟它的速度将是90米每秒，它在空中上升45米。过 2秒钟它的速度增加1倍，而穿过的距离是4倍。让我写一张 表，来表示时间、与其相对应的速度及座舱飞行的距离.”
‘我来替你写。”牛顿说着，便在大黑板上写出三行大字：
秒 1 2 10 30 100
米每秒 90 180 900 2 700 9 000
千米 45 360 4 500 40 500 45 000
“运动速度增加得这样快，我不赞成。”伽利略注视着表格 说。他补充说道：”的确，不到1分钟座舱就飞到了大气层外，但 是，它受到空气阻力会失去很多。最好速度是初速，在大气中, 1速度要尽量低，所以让我提出另一个表，它的依据是，重力是原有的3倍。”
说着，他走近黑板，写了几排数字：
秒 1 2 10 50 100
米每秒 20 40 200 1 000 2 000
千米 10 40 1 000 25 000 100 000
‘缺过50秒，”意大利人写完了说，”座.舱上升到25 000千 米，那里空气阻力已经是微不足道了，而座舱的速度也不太高。 飞出大气层之后，可以增加炸药的压力和加速度的数值，但是在 大气中的速度要尽可能地小。”
‘俄简直太高兴了「’俄罗斯人喊道，”你们的意见不仅证明你 们很仔细听了，而且很有价值。我自然是很感谢地接受。现在， 请大家想象一下，”俄罗斯人稍微停了一下，说道：”座舱向天空飞 去，起初很慢，以后越来越快，最后在视野中消失了，它永远地 脱离了地球上的一切……”
伊万诺夫突然不说话了，尽管大家等待他继续讲下去。大厅 中没有点灯，只有刚刚升起的深红色的月亮发出柔和的光芒。俄 罗斯人晕过去了。原来，他专心致志于自己的设想，已经好几天 没睡觉、没吃东西了，他已经把自己弄得精疲力尽。后来灯亮 了，人们都忙起来。伊万诺夫被救醒，但是不让他讲话，给他喝 了一点酒，吃了一点食物。所有的人都很兴奋，但是为了伙伴， 不再提起使他们激动的事。
大家决定第二天继续讨论这个如今吸引住所有人的问题。俄 国人被交给伽利略照顾，让他恢复体力，好好地睡上一觉。
4.再介绍一下城堡和它的居民
趁大家都回去睡觉，我们再介绍一下这座城堡和它的居民。
离城堡2 000米的地方有一个瀑布.瀑布带动了涡轮机，涡 轮机又使发电机转动起来，产生出充足的电流。电流通过导线传 送到建有城堡的小山上。在那里，电流照亮了所有房间，在作坊 里迸行着化学和机械工作，天冷时供暖，还进行通风、抽水和完 成许多其他工作，我们的朋友们那天吃的晚饭，也是用电来烧熟 的。为避免乏味，在这里就不一一列举了。
夜里，从远处看，城堡灯火辉煌，有如天上的一个星座，十 分美丽。
但是，白天的城堡塔楼高耸，圆顶壮观，凉台多姿，显得更 加雄伟。在阳光照耀的群山中，城堡给人一种奇妙的印象。在落 日余辉里，城堡里仿佛燃起熊熊大火，另有一番景象。
城堡四周的荒凉的自然景象，与居住者的心出奇地协调一 致。这些人都是饱经坎坷、屡遭打击的失意者。他们之中，有的 中年丧偶，有的失去儿女，有的从政失败，有的蒙受冤屈，深感 世态炎凉。城市的喧闹和人们的临近，都会刺激他们的旧伤复发， 而四周那山区雄奇的景色，那终年闪光的巍巍雪山，那洁净无比 的空气，那充沛的阳光，却反而使他们心情平静、身体壮健。
他们有高深的学问，早就为世人称道，如今却变成能思维的 机器一样，所以，他们之间有了许多共同点。大量的痛苦和长期 的思考使得他们感觉迟钝了，而智力却提高了。只有科学这一共 同的爱好使他们亲近起来。
他们的差别并不那么典型。牛顿最具有哲学家气质，是个深 刻的思想家和超脱的人:富兰克林有些实用主义并信仰宗教：赫姆霍茨有许多物理发现，但有时心不在焉，甚至会忘记自己右手 在哪里，是个急性子：伽利略是个热情的天文学家和艺术迷，尽 管他不知为什么内心讨厌自己爱好艺术：拉普拉斯以精通数学见 长；而伊万诺夫是一位大幻想家，尽管也具有渊博的学识，他比 其他所有人都具备思想家的品位，比别人更多地提出各种一反常 规的问题，其中之一，就是昨天大家讨论的题目.
与外界的交通是通过巨大的金属飞艇进行的，飞艇能载运几 百吨货物，速度为100千米每小时或者更快。当货物不多、人也 不多时，就使用飞机。
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