在地球之外

虽然不能真正造出火箭实现人类登上太空的梦想，想象一下也不错。太空中的生活又是怎样的场景呢？齐奥尔科夫斯基在一部科幻小说中对这个问题进行了科学的想象，小说中的很多解决方法在现在看来也是非常有用的。

这部名为《在地球之外》的小说用现在的观点看就是一部穿越小说。小说设定了一个很有趣的场景，2017年七位科学家和一些技术工人一起生活在喜马拉雅山的一个城堡中。这些人物包括：英国人牛顿、意大利人伽利略、法国人拉普拉斯、美国人富兰克林、德国人赫姆霍兹、瑞典人诺登舍得和俄国人伊万诺夫。这个团队中除了俄国人伊万诺夫和被称为工程师的诺登舍得，其他都是当时已经知道的最杰出的科学家。牛顿、伽利略、拉普拉斯和富兰克林就不用说了。德国人赫姆霍兹第一次以数学的方式提出了能量守恒，除了精通物理学，他同时还是一位生物学家。特别指出，诺登舍得是一位探险家、地理学家和矿物学家，最早完成了环北极的探险。小说中在大家都犹豫要不要去月球的时候，正是因为这位探险家的坚持才去成。值得注意的就是这个团队除了物理学家还包括精通生物的赫姆霍兹以及探险家代表诺登舍得，这说明作者当时已经注意到航天将会是一个多学科的组合，其中也不乏探险的元素。

齐奥尔科夫斯基的飞船示意图

这些科学家在城堡中对飞向太空的问题展开讨论，首先牛顿否定了用大炮的方法，然后俄国人伊万诺夫，这个人物对应的就是作者自己，提出了用火箭来提供动力的方法。火箭在当时是一个新事物，伽利略表示出了对火箭的担忧，毕竟坐在一堆炸药上并不是一件令人愉快的事情。如何让这些“炸药”按照设计方式逐步爆炸而不是整体崩裂，是一项非常有挑战的工作。当然这些问题难不倒19世纪以前最强的科学团队。经过努力，科学家们克服了重重困难完成了火箭的第一次试飞实验。随后一个更加复杂和庞大的火箭被制造出来并且和一个“生活舱”组装在一起；牛顿、拉普拉斯、富兰克林和伊万诺夫四位科学家和一些技术工人乘坐火箭船开始了他们的太空旅行。

除去各种美好的想象，太空旅行其实就是一种探险，而且风险非常高。即使今天，我们也很难保证每次发射任务100%成功。发射过程中宇航员需要承受因为加速导致的超重，太空中的水和空气更是一种奢侈品，虽然它们在地球上几乎随处就可以得到。此外，生命存活还需要有足够的食物和适宜的温度。飞船中失重状态下的宇航员们怎么生活，如何保证飞船上的能源供应，小说中的科学家们对这些问题给出了一些带有猜想性的答案。很多答案在今天看来仍然是科学的。

宇航员生活在密闭的生活舱中以保证氧气的供应，如果要去舱外，必须穿上特制的宇航服，还要通过一个类似减压舱的装置。飞船上种植了一些植物以获得氧气和食物。船上所有的东西都要绑住，如家具、餐具等，以防止它们在失重的情况下到处乱飞。为了控制飞船的温度，同时又节省能源，科学家们把飞船外壳漆成了黑色，以便更好地吸收太阳光。

齐奥尔科夫斯基提出的飞船上的一些解决方法也许并不可行。比如科学家们被泡在一种特殊的液体中来缓解超重对身体的影响，不过可以理解为一种特别的减震装置。飞船在刚开始飞行的阶段，和地面之间的通信使用的就是飞船上的灯光，利用开灯和关灯来发送莫尔斯电报码。小说的后半段，飞船开始使用电报和地面进行通信，不过发的不是电波，而是用镜子反射的阳光。利用可见光来发报现在看来不一定就不可行，当然无线电波要方便很多。这部小说完成于1917年十月革命之前，在作者写这部小说的时候，马可尼已经完成了电波跨越大西洋的实验。那个年代信息传播本来就不发达，加上作者当时生活在一个封闭的村子里面，对电波的工作原理并不了解也就不足为奇了。

小说的后半段，人们开始建造一个太空城市，更多的人开始移民太空，还利用太空中的一些原材料进行生产。飞船上的科学家还登上了月球，发现了想象中月球上的奇特生物，还有一些宝贵的金属矿和钻石。这些美好的想象吸引着人类探索宇宙。

小说中的飞船和太空城市可以看作是国际空间站的雏形，正如齐奥尔科夫斯基本人所说“地球是人类的摇篮，但是人不会永远生活在摇篮里”。齐奥尔科夫斯基于1935年去世，在他去世26年后，苏联宇航员加加林终于第一次登上了太空，从此人类进入太空时代。

月球上以“齐奥尔科夫斯基”命名的大陨石坑（图片来自维基百科）