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  • 1 # 綠野行者666

    火箭、太空梭、宇宙飛船等可以在外太空的真空環境中自主飛行,如今看似一個常識性的問題。其實從該理論提出到現在才100多年時間,初期還經歷了很多非議。連19世紀著名的科幻小說作家儒勒·凡爾納,在想象登陸月球的場景也是採用了用大炮發射飛船,靠慣性飛往月球的手法。

    因為對此質疑的人太多,包括很多當時的主流科學家。以至於連19世紀著名的科幻小說作家儒勒·凡爾納,在想象人類登陸月球的場景時,也是採用了用大炮發射飛船,靠慣性飛往月球的手法。可見他也對真空自主動力飛行缺乏信心,而此時牛頓定律已誕生近200年並得到廣泛傳播與認同。

    不過當時的人們按照生活常識,對於牛頓第三定律的理解,必須要存在受力介質才能提供反作用力,就如同大力士不能舉起自己的悖論一樣。在沒有任何受力介質的宇宙真空中,飛行器只能憑慣性滑行或受星球引力擺佈,無法自主飛行。因此當1920年,美國科學家哥達德第一次進行大氣層火箭實驗併發布其真空飛行理論時,即遭到了當時主流科學界及社會人士的猛烈抨擊和嘲諷,評論認為:“他不知道作用與反作用的關係,不瞭解需要有一種比真空更好的東西作為反作用物件”

    而真正讓人們認清真理的是戰爭,V-2火箭是第二次世界大戰時德國研製的彈道導彈。它是第一種超聲速火箭,為現代航天運載火箭和遠端導彈的先驅。推進劑為酒精和液氧,有效載荷為約 907 公斤的烈性炸藥,水平射程為321公里,最大高度通常可達96公里。馮·布勞恩博士帶領下的團隊於1936年開始研製,到二戰末期的1944年才應用於實戰。雖然是一款殘酷的殺人武器,但它第一次證實了火箭真空飛行的可行性。

    目前公認的火箭理論三大先驅者分別是:前蘇聯的康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基、美國的羅伯特·哥達德和德國的赫爾曼·奧伯特,他們之間有互相支援的經歷,可以說是掌握真理的少數派。不過現在我們通常使用反衝原理來解釋這個問題,火箭在自由空間連續噴射高速氣流時,噴出的氣體具有很大的動量,由動量守恆定律可知,火箭此時合外力為零,獲得相等的向前的動量。即使噴出的氣流相對於地面的速度方向與火箭的運動相同,只要有速度差,火箭仍能向前加速。

    到今天火箭技術仍然承襲著前輩們的理論,只是燃料、控制水平與規格大幅增強而已,不過也僅達到儒勒·凡爾納登陸月球的想象水準範圍之內。

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