[空间站简史]“空间站设计之父”和他的旋转屋

“从古至今,人类一直认为被束缚在地球上是一种软弱和无能的表现。”

你有没有在科幻电影里见过那样的画面?

一艘巨大的轮状飞船在宇宙里慢悠悠旋转,里面的人不用飘着,能像在地球上一样走路、喝水、睡觉,连咖啡都能稳稳放在桌子上。

这个让人类在太空里能踩得住地面的设计,源头是一个只活了 36 岁的男人,在近百年前,一笔一划在纸上搭起来的一间 “旋转屋”。

这个男人叫赫尔曼・波托奇尼克,我们后来更熟悉他发表著作时用的笔名 —— 赫尔曼・诺丁。

他被誉为<span style="color:green">“空间站设计之父”</span>,在20世纪20年代就构想了许多当代航天技术的关键概念。

但是,由于他使用笔名以及 36 岁时早逝,关于他的事知之甚少。

他的书的第一本英文译本直到 1995 年才由 NASA 出版 。

赫尔曼·波托奇尼克(化名赫尔曼·诺尔东;波拉,1892年12月22日-维也纳,1929年8月27日)是一位奥匈帝国陆军军官、电气工程师和航天理论家,具有斯洛文尼亚血统。他被认为是现代航天飞行的早期理论家

他是斯洛文尼亚的航天工程师

也是走在时代太前面的太空驻留理论先驱

毕竟在他活跃的那个年代,莱特兄弟的飞机上天才不过二十多年,人类连大气层的边界都没摸明白

可他已经安安静静在图纸上,给人类规划好了第一间能在太空里长期落脚的房子。

The Problem with Space Travel: The Rocket Motor

1928年底,他在柏林出版了唯一的著作《太空旅行问题——火箭发动机》(Das Problem der Befahrung des Weltraums – der Raketen-Motor)。

概念图

出版商理查德·卡尔·施密特将1929年作为出版年份印刷(为了让书在接下来的一年里保持新鲜感),但这一日期常被误认为是实际出版日期。

在188页和100幅手工插图中,波托奇尼克描述了一个建立永久人类在外太空存在的计划。

他构思了空间站的详细设计,该空间站被俄罗斯和美国的航天历史学家视为首个太空建筑。

火箭

他描述了利用轨道航天器进行地面的详细观察,用于和平和军事目的,并阐述了太空特殊条件如何对科学实验有益。

概念图

他设计的这间旋转屋

核心是一个直径 30 米的轮式环形舱体

让整个环形舱体绕着中心轴匀速旋转

用旋转产生的离心力

模拟出和地球一模一样的重力

他甚至精准地算好了对应的数值

The Problem with Space Travel: The Rocket Motor

要以什么样的速度旋转

The Problem with Space Travel: The Rocket Motor

才能让人在里面站得安稳

既不会因为失重飘起来

也不会因为离心力太大被牢牢钉在舱壁上。

在这个不停旋转的轮子里

三层舱体各有分工有能让人好好睡觉吃饭的居住舱,有用来凝望宇宙的科学观测舱,还有维持整个空间站运转的动力设备舱,连在太空里种新鲜蔬菜的温室、进出舱体用的气闸舱、能和地球稳定通信的天线系统,都一一落在了图纸上。

The Problem with Space Travel: The Rocket Motor

The Problem with Space Travel: The Rocket Motor

他还第一个提出,要把这个空间站部署在地球同步轨道上 —— 这个我们现在早已习以为常的卫星轨道设定,在当时,根本没有第二个人想到过。

波托奇尼克在奥地利维也纳贫困中因肺炎去世,享年36岁,葬于当地。一份关于他去世的讣告曾刊登在马里博尔的一家日报上,提及他的军衔(工程师和上尉)、疾病,但未提及他在太空领域的工作。

“尽管诺多恩的构想从未实现,但它们对未来太空旅行做出了重大贡献。

这座轮状空间站也成为1952年另一位前VfR成员冯·布劳恩进一步开发的灵感来源。冯·布劳恩认为轨道空间站是前往其他行星的前哨。

这种轮状空间站的设计,分别在1955年乔治·帕尔的《太空征服》以及1968年斯坦利·库布里克的《2001太空漫游》两部科幻电影中得到了具象化的展现。

Space Station V

斯坦利·库布里克的电影《2001太空漫游》中所描绘的‘第五空间站’(Space Station V),正是这一构想的经典复现。

赫尔曼·波托奇尼克是一位超越时代的孤独远见者,他在航空航天尚处萌芽的1920年代,便以严谨的工程思维精准预演了轮式空间站的蓝图。

尽管他一生贫病交加、年仅36岁便悄然离世

但他留下的理论著作,

为《2001太空漫游》等科幻经典注入了灵魂

是人类从迈向星辰大海过程中不可磨灭的理论基石

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