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2023 06/ 09 10:07:07
來源:解放軍報

“歐洲火箭之父”赫爾曼·奧伯特:為火箭升空搭起“天梯”的人

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    一張方寸大小的紀念郵票。

    郵票上,宇宙星河浩渺,圓形飛船穿梭其間,一枚火箭正衝出地球,飛向太空。郵票一隅,赫爾曼·奧伯特目光深邃地凝望這片星空。簡單的圖像,勾勒出人們對這位“歐洲火箭之父”的敬意。

    在世界航天史上,奧伯特是一顆璀璨的“啟明星”:他創立了空間火箭點火的理論公式,率先用數學方法闡明火箭脫離地球引力的方法和速度;他是第一個完整介紹宇宙飛船及其發射飛行原理的專家;他與航天愛好者聚集在一起,成立宇宙航行協會……奧伯特關於火箭推進的著作,曾被譽為航天領域的“聖經”。

V-2彈道導彈。

歐洲火箭之父”赫爾曼·奧伯特。

    埋下太空夢想的種子

    赫爾曼·奧伯特心中,一直埋藏着一個夢想。

    1894年,奧伯特出生於奧匈帝國的一戶醫生家庭。11歲的年紀,奧伯特就深深沉浸在《從地球到月球》描述的世界:“星雲仿若龐大的雪片,太陽是光輝奪目的圓盤,月球寂然不動地停立在星辰世界的中心……”

    這一部由儒勒·凡爾納創作的小説,為奧伯特開啟了想象的大門。他懷揣着乘坐火箭衝向雲霄、越過大氣層的遙遠夢想,在心裏悄悄埋下對太空的憧憬。

    書中,冒險家們坐在“炮彈”上衝出地球。合上小説,奧伯特依舊忘不了書裏描述的發射過程和計算軌道的方法。通過計算和試驗,他發現“用大炮發射飛行器”簡直是天方夜譚,反倒是故事中用於改變飛船方向、降低飛船速度的火箭,十分具有可行性。

    自那時起,奧伯特就斷定,如果有一種方式能將人類送上太空,那一定是火箭。

    1914年,第一次世界大戰爆發,正在德國慕尼黑大學攻讀醫學學位的奧伯特被捲入其中。他加入奧匈帝國軍隊,成為前線的一名軍醫。在目睹過戰爭的殘酷無情後,奧伯特心中再度浮現出“火箭”的概念——

    如果能發明一種火箭,將炸藥快速投擲到敵方陣地、炸毀碉堡,不就能減少己方人員的傷亡嗎?如果新武器的發明能讓戰爭進程縮短,雙方士兵不就能少受些折磨嗎?

    於是,奧伯特重拾兒時的夢想。他放下手術刀,轉而開始鑽研物理學和數學,將所有精力投入到推導軌道動力學方程上。

    1923年,一本名為《飛往星際空間的火箭》的小冊子在歐洲暢銷。書中關於火箭、衛星、宇宙飛船的設想,令無數星際航行愛好者心馳神往。

    這本小冊子,其實是奧伯特的博士論文。論文裏,他用詳盡的公式和縝密的推導論證了通過火箭飛向太空的可行性。然而由於推導過程複雜、想法過於超前,這篇論文被評審委員會以“脫離現實”為由駁回。

    論文被拒後,奧伯特沒有按照委員會的要求重寫,他選擇放棄學位。“我想讓人們看看,即使沒有博士頭銜,我也能成為一名優秀的科學家。”奧伯特堅信着自己的判斷。

    隨後,奧伯特離開學院,回到家鄉的一所高中教數學。他將所有業餘時間投入火箭的理論研究。1929年,奧伯特在那篇博士論文的基礎上進一步修改補充,完成了429頁的著作《通向航天之路》。在這本書中,他更加詳實地闡明火箭發動機和彈道動力學的奧秘,甚至對電推進火箭和離子火箭的發展做出“預言”。

    坎坷中發展的火箭技術

    奧伯特發表《飛往星際空間的火箭》後,越來越多年輕人成為火箭“發燒友”,競相踏進火箭研製領域。1927年,德國成立宇宙航行協會,奧伯特後來成為協會主席。奧伯特的追隨者聽聞消息,陸續加入協會,一同為這艘飛向蒼穹的夢想之舟努力。

    1929年,在科幻電影《月球少女》中,人們第一次“見證”了火箭點火升空的瞬間。電影中倒計時發射的方式,後來也被應用於真正的火箭發射。電影拍攝前,奧伯特被片方聘請為技術顧問。為了配合電影宣發、招徠觀眾,製片人向奧伯特提出請求:製造一枚真正的同溫層火箭,在電影首映當天發射。

    這是奧伯特夢寐以求的機會——他終於能夠驗證多年以來的設想。奧伯特設計製造了以甲烷和液氧為燃料的圓錐形火箭發動機。但當電影公司架好攝像機準備拍攝時,火箭卻在試車時發生爆炸。為了安全起見,後續發射計劃只能取消。

    奧伯特沒有因為失敗而動搖。他帶着助手回到柏林,繼續改進火箭。

    1930年7月,奧伯特實現讓液體火箭發動機穩定工作。到1931年末,宇宙航行協會已在地面試驗約300次,發射火箭約100次。奧伯特的助手李代爾研製出與圓錐形火箭截然不同的新型火箭,為液體燃料發動機奠定了基礎。

    然而好景不長,自希特勒組閣上&後,納粹黨掌握德國政權。宇宙航行協會的資料被沒收、試驗場被關停,許多科研人員被迫轉入火箭武器化研發領域。1940年,奧伯特從維也納前往德國進行學術研究,被納粹當局控制,逼迫他做出選擇:要麼進外國人收容所,要麼加入德國國籍。

    無奈之下,奧伯特被帶到一座研究機構參與V-2導彈研製,進行導彈彈道計算等理論工作。最終,在奧伯特既往研究的基礎上,德國研製出世界上最早投入實戰的V-2彈道導彈。它的長度大概為14米,起飛重量約13噸,能夠攜帶近1噸炸藥。

    1942年10月,德國成功發射V-2導彈後,將其投入實戰。這一新式武器的出現,讓盟軍一度恐慌。V-2導彈遠遠超過當時現有防空武器的反應速度,毀傷能力之強大,只有“古斯塔夫列車炮”能相提並論。英軍試圖用防空武器對下落中的V-2導彈進行攔截,但收效甚微。

    導彈一次次呼嘯着飛向戰場,奧伯特的心中五味雜陳。從報紙上得知V-2導彈造成許許多多平民喪生時,他痛苦地意識到,自己用來打開天空之門的鑰匙,已變成了戰場上的屠刀。正如奧伯特的學生、領導設計V-2導彈的馮·布勞恩所説:“我設計的火箭運行完美,只是落在了錯誤的星球上。”

    V-2導彈研製成功後,納粹當局將奧伯特押送至另一處研究機構,命令他研發固體推進劑防空導彈。奧伯特又陰差陽錯地成了“研究防空導彈第一人”。直到二戰終結、納粹德國投降,他才脫離了“牢籠”。

    昨天的夢想與明天的現實

    二戰結束後,美軍執行“迴形針行動”,將原屬納粹德國的火箭工程師收歸己有。奧伯特作為德國戰俘被關押3個月,隨後離開了這片土地,僑居瑞士擔任火箭技術顧問。

    在大洋彼岸,以奧伯特的學生布勞恩為首,V-2導彈設計團隊開始主導美國第一款彈道導彈的研發工作。後來,奧伯特也受邀加入他們的研究。在V-2導彈基礎上,他們設計出可攜帶350萬噸TNT當量核彈頭的“紅石”彈道導彈。

    受奧伯特影響,布勞恩也堅信火箭技術不僅限於戰爭應用。

    V-2導彈發射,是依靠無線電控制系統實現對導彈關機速度的精確控制。而要用火箭將探測器或人類送入太空,卻不能靠無線電保障精度。布勞恩帶領團隊攻克空氣軸承陀螺儀技術,實現高精度慣性制導系統在導彈和火箭上的廣泛運用。

    1969年7月,晴空萬里。肯尼迪航天中心火箭發射架,土星5號運載火箭搭載着阿波羅11號佇立原地,地面工作人員忙碌地為第一級火箭加入液氧煤油,為第二級和第三級火箭加入液氧液氫。

    作為特殊顧問,75歲的奧伯特被邀請觀看了發射全程。當人們熱烈地談論人類第一次踏足月球時,奧伯特微笑着凝望遠方。之前漫長歲月裏的坎坷和憧憬,終於在這一天結出果實。

    當年,奧伯特和宇宙航行協會的同伴無數次幻想、設計過火箭的樣子——約翰內斯·溫克勒發射了一枚裝有穩定翼的HW-1火箭,飛行距離200米,成為歐洲成功發射的第一枚液體火箭;馬克思·法列爾用“容克G23”改進“火箭飛機”,研究液體燃料火箭車,卻在一次試驗中獻出年輕的生命;戰鬥機飛行員羅道夫·內貝爾,出於對天空的嚮往來到奧伯特身邊,成了他忠實的助手和朋友……

    當年,奧伯特與土星5號總設計師布勞恩第一次邂逅。18歲的布勞恩在朋友引薦下來到奧伯特面前,羞赧地對他説:“我熱愛火箭,但是我除了充足的業餘時間和一腔熱情外,幾乎什麼都不會。”奧伯特沒有多説什麼,只是溫和地告訴他:“你馬上就來我們這兒吧!”在奧伯特悉心引領下,布勞恩踏上了探索火箭奧秘的道路。

    當年,奧伯特經歷了兩次世界大戰。第一場戰爭中,他萌生出運用火箭技術製造武器的念頭。第二場戰爭中,他因為看到嘔心瀝血研製的技術被納粹利用,而心痛不已。

    時光倒回64年前,在夢想啟航的那天,奧伯特收到了母親送給他的兩本小説——《從地球到月球》和《環月飛行》。故事裏,冒險家因為種種原因沒能踏上月球。

    “昨天的夢想就是今天的希望、明天的現實。”64年過去,少年的暢想終於迎來結局。在奧伯特去世後,他曾設想過的空間站和太空望遠鏡也開始運行。 

【糾錯】 【責任編輯:王金志 】
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