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飛向宇宙,浩瀚無垠!剖開火箭、太空梭,裡面是什麼?—《太空的故事》

  • 【科科愛看書】太空有多大,人類的夢想就有多大!人類看著天空好多年,終於找到方法進入太空,探索與地球截然不同的世界。現在你可能已經對 NASA 發射火箭感到稀鬆平常,但回到最初我們是怎麼「離開地球表面」?在《太空的故事》這本書中,作者剖開火箭、太空梭、國際太空站、火星探測車的外衣,讓你一窺這些太空科技的如何讓人類實現太空夢。

1780 年代,法國發明家在巨大的氣球內灌滿氫氣或熱空氣,使其向上浮力足以將人帶離地面。不久之後,這種裝置已能飛升到數千公尺,並且載人長程旅行。只是這個時候還沒有人想過,人類可以藉由飛行來探索太空。

這項發明成為人們創作故事的題材,其中最特別的是法國作家儒勒.凡爾納(Jules Verne)在 1865 年出版的暢銷科幻小說《從地球到月球》(De la Terre à la Lune),啟發人類展開太空探索的時代。小說描述在美國佛羅里達州,有一座埋藏在地下的巨大砲臺,將載著三個人的太空艙發射到月球上。

由地面發射的砲彈無法抵達太空,但是凡爾納的想法並沒有錯。這些概念與後來一位俄國高中數學老師,康斯坦丁.齊奧爾科夫斯基(Konstantin Tsiolkovsky),在 1903 年發表的論文《利用反作用力設施探索宇宙空間》(The Exploration of Outer Space by Means of Rocket Device)有些相同的地方。在這篇論文中,齊氏所提出的將人送上太空的方法不是透過砲彈,而是另外一種相似的裝置——火箭。

(點擊看大圖)火箭的構造。

(點擊看大圖)火箭的構造。

凡爾納的小說啟發了世界各地的科學家,有些國家成立了研究與發展火箭的機構,甚至進行實際的建造與發射實驗。然而在二次大戰期間,火箭並非送人類到太空旅行的交通工具,而是作為長程的攻擊武器。

1950 年代,美國與蘇俄展開了太空競賽。這場競賽由蘇聯奪得首勝。1957 年 10 月 4 日在蘇聯秋拉坦(現在的哈薩克)火箭發射基地,一枚改造過的 R-7 火箭從這裡升空。火箭不再攜帶彈頭,而是全世界第一枚人造衛星史波尼克一號(Sputnik 1)。

1969 年 7 月 16 日,三名美國太空人搭乘阿波羅十一號,在歷經四天、航行將近 40 萬公里、繞行月球十三圈之後,登月小艇「老鷹號」從指揮艙「哥倫比亞號」脫離,並且開始下降。兩個半小時後,老鷹號平安降落在月球表面的「寧靜海」(Sea of Tranquillity)。狹小的艙門於降落六個半小時後開啟,阿姆斯壯走下九級階梯,踏上月球表面。就在這一刻,火箭終於完成它被賦予的最初任務。

將人類送上太空,甚至是更遙遠的月球,是一項空前的成就。然而讓太空人平安回到地球,同樣也是一項艱鉅的任務。一直以來,太空人都是乘坐一個空間狹小的返航艙,外層裹著隔熱盾以抵抗降落時產生的高熱,並且在離地面數公里處開啟降落傘減速。這些方法都經過多次嘗試與測試,並且成功載著人類往返太空。但火箭和太空船造價昂貴,卻只能使用一次,實在有點浪費。唯一完整回到地球的只有返航艙(也就是出發時太空人乘坐的指揮艙),但是也無法繼續用在別的任務上。

1969 年,美國太空總署開始建造可重複使用的太空船,並於 1981 年成功發射。美國總共造了五架太空梭,執行了一百三十五次的太空任務。儘管在太空梭的發射過程當中,還是有許多無法回收利用的部分,是這項發明仍舊是科技發展的重要里程碑。它具備革命性的耐熱防護措施,在重返大氣層後能夠像飛機一樣降落,而且能載運的物資和太空人比以往任何火箭搭載的小艇或太空船更多。

(點擊看大圖)太空梭的構造。

(點擊看大圖)太空梭的構造。

儘管美國太空總署的太空梭皆已退役,但人們依舊沒有放棄開發可重複使用的太空載具,仍有不少私人機構在研究各種新型的太空梭。未來,這些太空梭將實現人類太空旅行的夢想,甚至載著人類移民月球與火星也說不定。


《太空的故事》書封

 

本文摘自《太空的故事》三采出版。

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