天空的翅痕

向往神鷹，自由飛翔，人類總是夢想掙脫地球引力羈絆，飛到藍天星空之上。一部人類航空航天史，就是一部將這種夢想化為現實、又從現實中產生更大夢想的互動史，更是一部人類想飛起來、飛起來后又想飛得更高的永無止境的探險史。在這里，人類航程的起點是夢想，終點也是夢想。人類的航程都只有一個方向，就是不斷地向上。

在這漫長的天路歷程中，人類的一些設想實現了；更多的設想有待于實現；還有的設想，卻永遠不可能實現。

馭風步云：地球大氣層飛行

向上的第一步，是地球大氣層內飛行。大氣層內飛行的第一步是無動力飛行，僅僅依靠空氣的阻力、浮力而達到飄墜、升騰和翱翔的目的。這種設想和實踐從古到今中外都有，最早和最有代表性的可能是《史記·五帝本紀》，記載了上古時代舜憑借兩個斗笠兜著風，從著火的糧倉頂上跳下，安全落地。這利用的是空氣阻力減速的原理，最終把設想變為現實的是降落傘。

另一個代表性設想見于《資治通鑒》：一些關押在城中高臺上的囚犯為了逃生，“各乘紙鳶以飛”。其中一個叫元黃頭的人飛得最遠直達郊外。這是利用了空氣阻力、浮力和重力相互作用的原理，也就是滑翔機的原理。1500余年后，滑翔機被發明出來，英國的喬治·凱利和德國的奧托·李林塔爾分享了發明滑翔機的榮譽。

以上的飛行都不能算是真正的飛行，只能是一種準飛行，但即使是準飛行，在成為現實后又與人們的想象力互動，同樣碰撞出驚人的科學幻想的火花。

美國科幻小說《波萊斯是個瘋狂之地》，描述了一個由普通物質和重物質共同構成的星球波萊斯。所謂重物質是密度極大的物質，一塊重物質鵝卵石可以重得人力根本拾不起，而有些密度更高的重物質，如火柴盒那么大一點就要用萬噸巨輪才拉得動，構成中子星的物質就是這樣的重物質。波萊斯的核心也是重物質，所以它面積不超過兩個曼哈頓，重力卻相當于地球重力的3/4。它的大氣層是由普通物質構成的，相當于地球的地幔部分，生活在波萊斯核心里的一種同樣由重物質構成的重鳥，可以飛到波萊斯的大氣層，而人類不需要任何外加的動力。就可以比重鳥飛得更高。因為人類也是由普通物質構成，像地幔那樣密度的波萊斯大氣完全托得住人類。

地球大氣層飛行的第二步是有動力飛行，從有動力飛行開始，才是真正的飛行。三國時期出現的孔明燈較早體現了一種有動力飛行的設想，它是利用熱空氣比空氣輕的道理實現飛行的，也可視為利用了氣體的阿基米德浮力定律。現代的熱氣球、飛艇就是載人的孔明燈，18世紀，19世紀法國的蒙特哥菲爾兄弟和吉法爾分別是熱氣球和飛艇的發明者。

英國天文學家霍伊爾寫出了科幻小說《黑云》，設想了一團有生命、有智慧的黑云。既然是云，當然可以飄浮在天空。而更多的科幻小說都曾設想過未來人類的生命形態：如果人類也進化到像黑云一樣的氣態人，自身就可以輕飄飄地漫步云端，進行大氣層內的有動力飛行了。

熱氣球和飛艇在應用上有許多限制，大氣層飛行的主角應該是機械動力、堅硬外殼的飛行器。有關這一類飛行的設想在各個國家的神話傳說中太多了，如中國《山海經》的奇肱國飛車。18世紀瑞士數學家和物理學家丹尼爾·伯努利提出了“伯努利定律”，利用這一原理實現飛行夢想的榮譽，一般歸于美國發明家萊特兄弟。經過他們的努力，飛機于1903年12月17日在美國北卡羅萊納州基蒂霍克海灘誕生了。

直升機的設想像熱氣球一樣是由實物體現的，就連中國民間一種玩具——竹蜻蜓，飛行原理仍然是“伯努利定律”。通常認為，現代直升機是在20世紀30年代由德國的福克和美國的西科爾斯基發明的。

“大氣電離通道飛行”的設想也是一例，是用人工閃電或其他方法在大氣中制造出一條穩定的電離通道。飛行器帶上與電離通道相同的電荷，根據同性電荷相斥的原理，輔以必要的技術手段，斥力就可推動飛行器在電離通道里長距離飛行。這其實也是磁懸浮列車運行的原理。未來某一天。說不定空中真會布滿一條條像列車軌道一樣的電離通道，長長的電離通道列車也會像磁懸浮列車一樣在這些通道中穿梭往來。2008年，我們看到了打通大氣電離通道的第一線希望之光，據最新報道：法國和美國科學家已經成功地用激光在自然界中首次制造出了人工強閃電。

另一類有別于機械動力飛行的是“生物動力飛行”，至今沒有實現，甚至連模仿生物動力飛行的“撲翼機”也在技術上行不通。古希臘神話中腳踝上長出一對小翅膀的神使赫爾墨斯，《封神演義》中肋生雙翼的雷震子，漢代“馬踏飛燕”的藝術造型都是具有代表性的設想。

凌虛沖天：近地太空飛行

在地球大氣層外飛行的第一步是近地太空飛行。在這里，一切適用空氣動力學原理的飛行器都無能為力了。于是能在真空中燃燒自身攜帶的燃料，從而產生反作用力飛行的火箭就登場了。牛頓三大定律、萬有引力定律和齊奧爾科夫斯基公式等是火箭飛行的基本原理。當火箭的速度達到每秒7.9千米的第一宇宙速度，就能沖出大氣層環繞地球飛行，成為人造地球衛星。

現代火箭的發明一般認為是美國專家戈達德的主要功勞。在這一發明的基礎上，1957年由蘇聯發射了世界第一顆人造地球衛星。而所有人造地球衛星軌道中，最重要的當屬英國科幻大師阿瑟·克拉克設想的地球同步靜止軌道。在這條軌道上，可以只用三顆人造地球衛星建立起覆蓋全球的衛星通訊網。

接下來順理成章的第二步是用火箭把人送上太空，中國明代的萬戶已經用一次壯烈的冒險行動體現了這個設想。他把47支火箭綁在椅子上點燃。自己坐在椅子上打算飛上天空，結果失敗了。這之后400余年，蘇聯航天員加加林成了第一個用這種方式飛出地球大氣層外的太空人。

初期火箭的一大缺陷是只能使用一次，于是一次性火箭進一步發展為航天飛機，就是可以重復使用的載人火箭。航天飛機的進一步發展是空天飛機。就是可以像普通飛機一樣起降的航空航天兩用飛機。美國正在積極設計和試制這種飛機，已經初具雛形。空天飛機的進一步發展是克拉克在科幻小說《天堂的噴泉》里設想的“太空電梯”或“太空升降機”。這種電梯用細得肉眼看不見但強度極高的特殊材料作纜索，因為不用這種材料，纜索由于太長而產生難以承受的重量，會把自身壓垮。纜索將電梯固定在地面和太空之間，人們來往于天地間就不用再乘坐火箭或空天飛機，可以直接乘坐既舒適又方便的升降電梯。各國科學家和美國航空航天局一直在研究制造太空電梯的可行性，由納米技術制造的碳納米材料，就是一種理想的肉眼看不見而又強度極高的特殊材料，這就解決了制造太空電梯的一大難題。樂觀的估計是：太空電梯將在15年內面世。

蘇聯工程師尤尼斯基進一步提出了赤道管發射臺的設想。沿赤道建造一圈可以膨脹收縮的環形管子，長達40000千米以上：當管子因膨脹而伸長2％～4％，這樣的長度就能使管子升到離地面幾百、幾千千米的高度，以便于將管子上的航天器送入太空。

把人造衛星和載人太空飛行結合起來，就產生了空間站，航天員可以在里面長期生活。2001年隕落的“和平”號空間站是這一類型空間站的明星。空間站的進一步發展，就是永久居住的太空城，從古代神話到現代科幻小說，有關太空城的設想可以說是數不勝數。克拉克的《與拉瑪相會》中的“拉瑪”其實就是外星人的移動太空城。較特殊的太空城還有美國科幻小說《環形世界》中圍繞一個星球建造的環形太空城。美國物理學家戴森設想的“戴森球”，能最大面積地獲取恒星的能量，不放跑一點光和熱。不過，這可能已經超出近地太空飛行的范圍了。

近地太空飛行的標志性事件是登月。登月是古已有之的幻想，拋開嫦娥奔月的神話，從羅馬帝國時期的希臘語作家盧奇安到16世紀德國天文學家開普勒，從凡爾納、威爾斯到克拉克都預言過登月。載人火箭的速度略低于第二宇宙速度的每秒11.2千米。就可實現登月。由于月球尚未脫離地球引力，這仍然是近地太空飛行。1969年7月21日。美國的“阿波羅11”號火箭載著三名航天員成功登上月球表面，這是人類向太空邁出的具有里程碑意義的一大步。

人類走得最遠的也就是這一步了，接下來所有載人的太空旅行都是有待實現的設想。但這成功邁出的一步，大大激發了人類的信心、勇氣和想象力，人類計劃的目標和旅程，將會更加壯麗、更加奇特，也更為遙遠漫長了。

套用印度大詩人泰戈爾的名句：天空中沒有翅膀的痕跡，人類已經飛過。實現了的夢想雖然讓人心滿意足，卻不能讓人心馳神往。真正誘惑人類愿意付出一生、萬世永恒追求的是天空中留下翅膀的痕跡，人類還沒有飛過。