太空空间材料案例研究论文

在我们的地球之外是一片浩瀚无边的宇宙，我们身外有很多未知世界等着我们地球人去发现。下面是我跟大家分享的探索太空的故事，欢迎大家来阅读学习。

俄国的齐奥尔科夫斯基(Kostantin E. Tsiolkovsky)

1857年9月17日，齐奥尔科夫斯基出生于俄罗斯梁赞省的伊热夫斯基村(靠近莫斯科)，取名康斯坦丁，他的父亲是一位森林管理员，平时喜好发明，但没取得很大的成就。他的母亲玛丽亚?伊凡诺夫娜出身于艺术家庭。他们家境贫寒，虽然齐奥尔科夫斯基自小热爱读书，但他的父亲没有能力送他到更好的学校学习。他受到的惟一正规教育是在伊热夫斯基村的乡村学校里获得的。

不幸的是，他在10岁的时候，由于患了严重的猩红热病而使听觉几乎完全丧失，这使得他无法进学校学习，他的母亲以极大的耐性在家里给孩子补课，没有正规的教育，他只能靠接到的几本书进行顽强学习，自身的严重疾病使他形成了顽强和坚毅的性格。

齐奥尔科夫斯基16岁的时候，有机会来到莫斯科。他在莫斯科的3年中，几乎完全钻进图书馆，在自学的过程中，有关飞行和星际航行问题已经开始强烈地吸引着他。着方面的兴趣很大程度上是受凡尔纳科学幻想小说的影响。有一天，齐奥尔科夫斯基在自学过程中，遇到了一个作用和反作用定律的问题。他通过这条定律大胆地设想：如果有一天发生了一场巨大的爆炸把地球炸成碎片，那么这些地球碎片的引力中心将仍然保持在原绕太阳运行的轨道上。这实际上就是引力中心不变定律。后来作用与反作用定律以及引力中心不变定律成了他解决宇宙航行问题的基础，当时他只有19岁。

刻苦的自学使齐奥尔科夫斯基获得了大量的科学知识，也为他后来的研究工作奠定了重要基础。1878年秋，他轻而易举地过了中学教师的资格考试，被分配到波罗伏斯克县担任中学教师，教师工资虽然微薄，但对他来说似乎是理想的生活出路。

在之后的十多年间，齐奥尔科夫斯基对很多的科学领域进行研究，包括对轻于空气的飞行器——飞艇的研究，对航天飞行诸方面问题，他一直在断断续续地进行着研究和思索，并且在1883年，他的一篇名为《自由空间》的手稿中，首次指出利用反作用装置作为外太空旅行工具的推进动力的可能性。但直到1891年之后对太空问题的研究才占据了他的主要精力和时间。

他的有关太空飞行的思想在1893年发表的科幻小说《月球上》和1895年写的《地月现象和万有引力效应》中得到了进一步发展。1896年，他开始从理论上研究星际航行的有关问题，进一步明确了只有火箭才能达到这个目的。1897年，齐奥尔科夫斯基推导出了著名的火箭运动方程式。齐奥尔科夫斯基经过几年潜心研究，于1898年完成了航天学经典性的研究论文《利用喷气工具研究宇宙空间》，并于1903年发表在莫斯科的《科学评论》杂志上。接着齐奥尔科夫斯基又于1910年、1911年、1912年、1914年在《科学评论》杂志上发表了多篇关于火箭理论和太空飞行的论文。这些出色的著作较为系统地建立起了航天学的理论基础。这些论文可以说构成了一个相当完整的航天理论体系，其中有许多研究发现或论述在航天史上属于第一，如：首次明确提出液体火箭是实现星际航行的理想工具，首次较全面地研究了各种不同的液体推进剂，并提出液氢液氧是是最佳的火箭推进剂，首次提出火箭质量比的概念，并阐述了质量比的重要性等等。

十月革命之后，齐奥尔科夫斯基的工作得到了苏联政府的鼓励。第一次世界大战之后，齐奥尔科夫斯基发表了太空飞行科幻小说《地球之外》，1919年齐奥尔科夫斯基发表了关于多级火箭的论文《太空火箭列车》。

齐奥尔科夫斯基为航天事业的发展贡献了毕生精力。他建立了液体火箭运动理论和太空飞行基本理论，为航天学的建立做出了巨大的贡献。可以告慰这位伟大先驱者的是，他所构想的太空飞行包括载人太空飞行目标，都首先在他的故乡苏联(俄罗斯)实现。今天，齐奥尔科夫斯基这位伟大的航天先行者的大部分预言已经变成了现实。

埃斯诺-贝尔特利

埃斯诺-贝尔特利1881年11月8日出生于巴黎。他的父亲是一位纺织机械制造商。由于受到父亲的影响，他的孩提时代就对机械问题发生了浓厚的兴趣。

1902年，埃斯诺-贝尔特利获得了他的第一项发明专利，同一年，他大学毕业并投入了丰富多彩的科学研究和技术发明活动。

大约在1907年，埃斯诺-贝尔特利开始进行航天学理论研究，为广泛传播航天学思想，他于1912年2月和11月分别在俄国的彼得堡和法国巴黎物理学会发表演讲，宣传他的航天学理论。他的演讲定性地描述了火箭的工作和飞行原理，推倒出了火箭在真空中运动的方程，求出了火箭的逃逸速度：千米/秒。他又研究了月球火箭、火星火箭和金星火箭。

人们通常把航天器达到环绕地球、脱离地球和飞出太阳系所需要的最小速度，分别称为第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度。

第一宇宙速度(V1)即航天器沿地球表面作圆周运动时必须具备的速度，也叫环绕速度。照力学理论可以计算出V1=千米/秒。航天器在距离地面表面数百公里以上的高空运行，地面对航天器引力比在地面时要小，故其速度也略小于V1。

当航天器超过第一宇宙速度V1达到一定值时，它就会脱离地球的引力场而成为围绕太阳运行的人造行星，这个速度就叫做第二宇宙速度(V2)，亦称逃逸速度，大小为千米/秒。由于月球还未超出地球引力的范围，故从地面发射探月航天器，其初始速度不小于千米/秒即可。

从地球表面发射航天器飞出太阳系所需的最小速度，叫做第三宇宙速度(V3)。按照力学理论可以计算出第三宇宙速度V3=公里/秒。需要注意的是，这是选择航天器入轨速度与地球公转速度方向一致时计算出的V3值;如果方向不一致，所需速度就要大于千米/秒了。可以说，航天器的速度是挣脱地球乃至太阳引力的惟一要素，目前只有火箭才能突破宇宙速度。

这篇演讲当时引起很大的震动，但大部分人的反映是怀疑和否定。然而，这却是一篇基于科学理论做出的严密的科学预言，几乎不带有任何幻想的成分。它同齐奥尔科夫斯基1903年发表的那篇论文具有同等伟大的意义。他们的这些论文被看作是航天学诞生的标志。

1928年2月1日，埃斯诺-贝尔特利还同法国银行家安德烈?路易?赫尔共同创设了航天学REP-Hirsch奖，以鼓励那些对航天学理论和实践做出巨大贡献的人。第一届REP-Hirsch奖授给了德国航天先驱奥伯特。

1930年，埃斯诺-贝尔特利把他过去20多年的研究成果进行了全面系统的总结，出版了《航天学》一书，论述了火箭发动机、宇宙飞船以及太空飞行的各个方面的问题。这部著作涉及面广、内容丰富、论述透彻、结论明确，被誉为航天学的百科全书。

埃斯诺-贝尔特利的研究工作涉及的领域十分广泛。他研究过冶金、电子、磁学、液压、热力学等。他一生中曾获得了200多项专利，在科学技术领域取得了非凡的成就。

埃斯诺-贝尔特利也是幸运的，他生前看到了他的许多航天学思想和理论得到应用和实现，他还有幸看到世界第一颗人造卫星发射成功。1957年12月6日，埃斯诺-贝尔特利在法国去世，享年76岁。那一天，在大西洋彼岸的美国卡那维拉尔角，美国在发射其第一颗人造卫星时发生了震动世界的大爆炸。这也许是上帝有意为埃斯诺-贝尔特利安排的一次隆重的葬礼。

罗伯特·戈达德

液体火箭是齐奥尔科夫斯基、埃斯诺-贝尔特利等火箭与航天先驱者所极力倡导的。但由于条件所限，他们没有完成液体火箭的研制，而只能进行一些理论研究。20世纪20年代初，另一位航天先驱罗伯特?H?戈达德终于研制成功了液体火箭。由于他的非凡工作的影响，很快在世界范围内，掀起了火箭研究热潮。十几年后，液体火箭便达到了实用化。

戈达德1882年10月5日出生于美国马萨诸塞州的伍斯特城的一个新英格兰后裔家庭。戈达德的父亲厄内姆?戈达德思想开明且具有创造才能。他们家很早就安装了电灯，并买了当时还算是奢侈品的留声机。这两件东西几乎使幼年的戈达德完全着了迷，少年戈达德的脑子里经常会冒出一些奇思异想，对未知世界的强烈好奇心使戈达德在学习上刻苦努力。由于喜欢追求新奇的东西，他一直热衷于阅读美妙的科学幻想小说，凡尔纳的《从地球到月球》以及威尔斯的《星际战争》使他的少年时期就对太空飞行无限渴望。

1904年，22岁的戈达德考入伍斯特综合技术学院。他把志向定在自己喜爱的物理学上。他的丰富想像力和好奇心在学校里是出了名的。1908年他在该校毕业，获科学学士学位，不久，他又进入克拉克大学攻读硕士学位，1910年获硕士学位，第二年又获得了博士学位。此后，他的主要精力都用在了火箭研究上。他当时的笔记本上写下了大量研究心得、数学计算和公式推导，形成了火箭运动理论的初步框架。

1921年12月，戈达德完成了第一台液体火箭发动机的研制，下面是之后戈达德液体火箭研究所取得的里程碑式的成就：

1925年12月6日，火箭发动机成功点火工作了24秒;

1926年3月26日，第一枚液体火箭发射试验成功;

1926年4月3日，第二枚液体火箭发射试验成功，飞行高度16米;

1929年7月17日，第四枚液体火箭发射试验成功，飞行了53米;

1930年12月30日，第五枚液体火箭发射试验成功，飞行高度600米;

1932年4月19日，首次采用陀螺控制燃气舵的火箭飞行试验成功;

1935年3月8日，安装降落伞的火箭试验试验成功并首次超过音速;

1935年3月28日，液体火箭飞行高度达到1450米;

1935年5月31日，首次在火箭上安装了高度计，飞行高度达到2330米;

1935年12月17日，液体火箭发动机在工作时推力达到了214千克;

1941年1月6日，新的发动机的推力达到了447千克;

戈达德在液体火箭理论和试验方面取得了巨大的成就，但从另一个方面讲，戈达德从1926年发射成功第一枚液体火箭，到1941年已整整15年，这么长时间的辛勤努力换来得成就并不令人满意，影响他取得更大成就的原因之一是他本人对自己工作过于保密，不肯对外界透露工作的任何细节和遇到的困难。

宇宙的探索是很有意思，很有意义的。真的。我觉得如果我们老师留这个，我一定会很认真的完成的。你为什么却···真让人看不到希望！

“在人类社会中，被人类赋予非常特殊价值，但实际上又没有什么意义的东西是什么？” 同学们你望我，我看你。 老伯奥曼继续说道：“不论在哪个国家，哪个文化，哪个时代，能有什么东西比人的生命更有价值？不是爱，也不是权力。而是一种特殊的物质———金子。不论在古埃及，古中国，还是在现代的任何一个国家，金子从来都是财富的象征。但是，你们知不知道，在金属世界里，金子既不是最硬的，也不是最耐用的，或者最轻的，更不是最稀有的。金子的用处对人类来说远远比不上许多其他的金属。但是每一个人都有一个共识：需要金子！这已几乎成为人类的自然属性。 “这是为什么？古代的中国人，埃及人，住在南美洲的印第安人，住在非洲的各种民族，他们并没有现代的通信工具和条件进行信息交流，但他们做的却是同一件事，都有着一个共同的爱好———收集金子。为什么几千年前分散在各洲各地的人类，都患上崇金症呢？惟一的解释是，人类生来就知道金子的价值，是否人类的头脑里早被编进了崇尚金子的程序？这种与生俱来的欲望，这种对金子的无来由的爱，就是Anunaki理论的基础。” 老伯奥曼的这一串提问把我们的全部注意力都抓住了，大家几乎是屏住呼吸等着他往下讲。紧接着，老伯奥曼又慢慢抖开了这个研究人类进化史中的悬案。 所有研究人类及灵长目动物进化的人都知道，科学家到目前还不能完整地发现人类进化的全部历史痕迹。在现代人出现之前，科学家们发现了一种叫Cro－Magnon的动物，他们看上去同现代人已经很接近了，他们的颅骨结构、身体组织、种属以及他们的文化全都能证明，他们很可能就是人类的祖先。但是进化的链条却恰恰在这里中断了。从Cro－Magnon人到现代人之间有很长很长一段空白。科学家们从来就没有发现过任何的证据。很多人试图去发现什么，如有人认为有一种叫“Big Foot”或“Yeti”的动物存在，但谁也没有找到任何真凭实据…… 不久前（注意，现在已经从生物进化进入到故事），科学家发现了一个很古老的城市遗址。这个古老的文化叫非奥尼西亚文化，它的存在甚至还在古埃及文化之前。这次考古的最重要发现，就是一块刻满非奥尼西亚文字的石板面。后来，语言专家终于破译了石板面上的古非奥尼西亚语：石板面上记载了一个令全人类目瞪口呆的故事。 故事说的是“Anunaki”（阿努拿科）人，那是一个来自外星的种族。“Anunaki”（阿努拿科）人具有高度发达的科技，但他们的星球却正在走向死亡。就像如今地球人遇到的困难一样，大量的二氧化碳严重地破坏了大气层，全球的温室效应正威胁着Anunaki星球。聪明的“Anunaki”（阿努拿科）人发明了修补大气层的方法。他们所使用的材料就是金子。科学事实证明熔化的金薄层能够修补大气层，就像补衣服裤子的洞那样。然而金子在Anunaki星球上却存量不多。为了整个星球的生存，他们派出了宇宙探险队，到别的星球去寻找金子。 根据非奥尼西亚的石板的文字披露，阿努拿科人与地球人很相似。但他们的平均寿命却是4000万年。他们的星球在太阳系的边缘，环绕着另一个恒星运转，每60万年，他们的星球就绕恒星一周。也就是说，一个阿努拿科年相当于60万个地球年。每60万年，阿努拿科星球就会有一次同地球最接近的机会。这样，阿努拿科人就可以顺利地到达地球。 第一次到达地球，阿努拿科人发现地球上有大量的他们极需要的金子，他们还发现了可怜的、还未开化的Cro－magnon人。于是，他们决定使用基因技术改变低层次的地球人的素质，让地球人成为他们永远的金矿发掘人。阿努拿科人把他们的基因植入Cro－magnon人的身上，并注入了有关金子价值的因素。让地球人世世代代为积累金子而努力。当下一个60万年到来时，也就是阿努拿科星球离地球最近的时候，阿努拿科人就会从天而降，把地球上开采的所有金子带走。 非奥尼西亚石板上的故事解开了人类的两大谜团：一是为什么人类赋予金子这么高的价值；二是填补了人类进化史中从Cro－magnon人到现代人之间的空白……