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的指数曲线——发射失败！所以，海因莱因所说的，到达近地轨道的能量和去往更高轨道所需的能量相当，这句话虽然是对的，但是，这些所需的能量对于到达近地轨道这个第一步来说负担太重了。 自从齐奥尔科夫斯基（Konstantin Tsiolkovsky）在19世纪90年代认识到这一点开始，超高能量的需求便形成了太空探索的推动力。火箭性能的处方便是“燃烧要尽可能地热和快；如果这还不够，就把火箭造得更大些。”所以火箭工程学就意味着发动机燃烧得接近熔化，接近-，达到没人敢碰的地步。只要材料允许，发动机带动的机身就要越轻越好，当然还需抵得住高速下与大气阻力摩擦产生的高热能。这些结构使得火箭重量比有效荷载还重，而携带的推进剂更是火箭自身重量的很多倍。齐奥尔科夫斯基已经正确地想到了使用多级火箭。不过想想这些要求：大、热、轻、坚，不用计算就已经知道有多昂贵了。 如果要实现太空飞行，还需更复杂的技术和更高昂的花费：涡轮泵、引擎冷却系统、特殊材质、低温燃料以及能在一秒内感应的飞行控制器，这些要素缺一不可。从20世纪20年代开始，人们一直希望把X系列飞行器改造成可重复使用的飞机，但这同样相当困难，所以真正的“太空飞机”仍然是个妄想。在航天飞机首飞之前，一位高级航天飞机设计师曾对我说：“可重复使用的太空飞船似乎看起来会节省成本，但事实上呢？本来发射总重的5%将进入轨道，可是现在5%里还必须包括机翼、热防护还有起落架。结果会怎么样？除非你没日没夜一直飞，否则所输送的货物就是天价！ 结论是：要借助化学燃料的火箭飞往深空太难也太贵了，原因在于物理学和化学方面已经达到一个瓶颈，工程学上再完美也难有大作为。当然核能、激光发射、太空升降机或者全新的物理学都可能完全改变这种困境，只是我们现今面临的技术改进并不乐观。即使化学火箭节省了一部分花费，那它也不是来自技术，而是依靠着设计、制造和操控上面的改进。 来自技术的收益递减是我们不愿看到的。火箭代表了工程学辉煌的80年，它们发射的瞬间令人敬畏，我们也因此对火箭有着深厚的热爱，它是人类征服太空的里程碑。我们希望它成为哥伦布的圣玛利亚号，莱特兄弟的第一架飞机或者经典的福特A型汽车。 只是，同样作为交通工具，相较于最初的轮船、火车、汽车或者飞机而言，航天飞机载人载物都花费得太多太多了。 我们必须认识到这一点，而拿出改进的办法。虽然我们需要带着美好的远景来讨论单级火箭和二级火箭的设计、一次性太空船和多次使用的航天飞机，拥有神奇优点的Aerospike引擎以及Mach12超音速冲压喷射引擎，这些技术的选择都值得探索，但是也只限于远景而矣。何况在天价的花费之中，这些内容也不过是一小部分，自上世纪60年代以来，它们的改进一直很缓慢。所以当我们乐观地说起“去任何地方都不在话下”的时候，我们也要考虑到另外一面。 最基本处才是关键！ 未完待续 关键字: 冥想太空
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