经过80多年的发展,目前的飞机已达到了很高的水平。在很多国家,乘飞机去旅游已是家常便饭。目前飞得最快的飞机(美国3R-71A)时速可达3529.56千米,这是声速的3.3倍。最大的飞行高度达37650米(前苏联米格25机1977年8月31日纪录);一次直线飞行的最大距离为20168.78千米,相当于地球半圈多。在空中逗留的最长时间达64天22小时19分5秒……然而不管什么飞机,都离不开空气,它们无法在真空中飞行,也摆脱不了地球重力的桎梏。所以,人类是不能指望靠飞机来跨出地球这只“摇篮”的。
那么人类能否跨出摇篮呢?应当怎样才可跨出摇篮呢?首先指出这条道路的是俄国的一位中学教师齐奥尔科夫斯基。他在9岁时因病失聪,所以几乎没有上过什么学校,完全靠自己努力学完了中学及大学的一些数理课程。而后,他在一个偏僻的乡村中学充任数学教师,同时开始研究气球、飞机等原理。他在41岁时写了一篇很长的论文来阐述他的主张——依靠火箭的动力作宇宙航行。经过五年的周折,这篇著名论文(利用喷气工具研究宇宙空间)才得以在1903年(正是莱特飞机上天的那一年)正式发表。后来他连续发表了许多重要的论文,继续论证其可能性。他在极为艰苦的条件下设计过许多火箭,导出了火箭理论中著名的“齐奥年科夫斯基公式”。他一生共写出的论著计730多篇(部),他曾建议,利用火箭来建立太空航行站,在上面设立天文台,并使它成为飞向其他星球的跳板。他还说:“在最初阶段,首先应当建造一个人造的地球卫星。”这些见解是何等正确,并已为实践所证实,他不愧为征服宇宙的先驱理论家。俄国人自豪地把他称作“宇宙航行之父”,为他专门造了纪念碑。在他逝世后,就以他的名言作为他的墓志铭:“地球是人类的摇篮,但是人不能永远生活在摇篮里。开始他将小心翼翼地穿出大气层然后便去征服太阳系。”
但是齐奥尔科夫斯基仅仅停留在理论研究上(他没有经费做试验)。人类要飞出去,更重要的是干!真正的突破应归功于美国的火箭工程师戈达德。
戈达德从小就迷上了科学幻想小说。1899年17岁时,他被英国作家威尔斯的《宇宙战争》深深地吸引住了,立志要飞出地球到宇宙太空去邀游。他并没有停留在幻想上,在成为工程师后,就开始设计实际的火箭发动机1914年他取得了两项专利。后来他到克拉克大学执教,同时准备把火箭试验付诸实施。
1926年初春,他偕同妻子来到马萨诸塞州的姑妈家,姑妈有个很大的农场,正好供他发射火箭用。3月16日,春寒料峭,在一片雪地中,他架起了世界上第一枚液体燃料火箭,它长约1.2米,直径约15厘米。他的妻子不愧为有心人,在他点火之前,为他留下了这有历史意义的珍贵镜头。
戈达德点燃了火箭,它顺利腾空而起,飞上了12.3米的高度,在2.5秒钟后落在56米远的雪地中。虽然距离还没有足球场长,但毕竟是航天史上的第一页!可惜观众仅有他妻子一人。
后来的发展很有喜剧性。戈达德一次接一次地试验,火箭越做越大。消息传得很快,引起了人们的关注和议论,可是戈达德得到的却是嘲笑和攻讦。纽约时报甚至专门发表社论,说他妄想飞到月球上去,是个十足的白痴,还说他的研究一开始就彻底错了。更令人恼火的是,有人甚至叫来了消防队和警察,以安全为由命令他不准再搞试验。美国政府也不支持他,颇有讽刺意义的是,后来为了使用他的200多项专利,美国政府不得不付上100多万美元巨款。
然而戈达德排除了万难,继续他的试验。到20世纪30年代初,他的火箭已能升到2.4千米的高空,飞行的速度已超过了声速——当时还没有任何飞行器可以达到声速的一半。
在欧洲大陆上,德国科学家奥伯特虽然理论上不及齐奥尔科夫斯基,制作上落后于戈达德,但他既能完善火箭理论,又参加了V—2火箭的研制,因而后人公认他与前两人一样,是现代航天学的三个奠基人之一。