从科学理论出发进行火箭技术探索的第一位科学家是苏联的齐奥科夫斯基（Konstantin E.Tsiolkovsky，1857－1935）。齐奥科夫斯基9岁那年得了一场重病，造成了严重的听力障碍，因此未能进入学校念书，全靠自学成才。他精通数学和物理，并对天文非常感兴趣。在1920年退休之前，齐奥科夫斯基一直在一所中学教数学。他深受法国科幻作家儒勒·凡尔纳（Jules Verne，1828－1905）的科幻小说的激励，也受到俄罗斯东正教哲学家费奥多罗夫（Nikolai Fyodorov，1827－1903）的影响，后者宣扬人类的完美，主张用科学方法实现生命的延续、永生甚至死而复生，鼓吹对太空和海洋进行殖民。齐奥科夫斯基很早就独自钻研太空旅行和火箭推进方面的理论。他早在1898年就完成了《用于空间研究的反作用飞行器》（Исследованиемировыхпространствреактивнымиприборами）的著名论文，在文章中他提出了计算火箭速度的齐奥科夫斯基公式，并建议使用液氢和液氧的液体推进剂和多级火箭。他把文章投稿到一本名叫《科学探索》的专业杂志，编辑拖了5年直到1903年才把它发表出来。该杂志读者很少，齐奥科夫斯基的论文没有引起什么关注。
图12.2 齐奥科夫斯基
图12.3 齐奥科夫斯基于绘制的太空舱草图（1883）和火箭设计图（1903年发表）
直到1923年，火箭理论方面的先驱者之一、出生在现在罗马尼亚的德国物理学家奥伯特（Hermann Oberth，1894－1989）发表了他的《飞向星际空间的火箭》（Die Rakete zu den Planetenräumen）一书，在书中他创立了多级运载火箭推力的数学理论，引起了人们对太空飞行的广泛兴趣和研究。该书也提醒了俄罗斯另外一位太空飞行和星际旅行方面的先驱者之一灿德尔（Friedrich Tsander，1887－1933），他想起曾经读到过1903年《科学探索》上论述空间飞行器的文章，他和作者齐奥科夫斯基取得了联系，并积极宣传和推动后者的工作。灿德尔本人也在太空飞行理论方面进行了深入研究，譬如他提出过太阳帆的设想，他在1925年的一篇文章里还建议在两颗行星之间飞行时可以利用行星的月亮进行引力助推。
1924年灿德尔成立了苏联第一个航天协会——星际旅行研究协会。1931年灿德尔又组建了莫斯科“反作用推进研究小组”（Группаизученияреактивно годвижения，转写成英文缩写为GIRD），刚从莫斯科鲍曼高等技术学校毕业的科罗廖夫（Sergey Korolyov，1907－1966）也参加了该小组的筹建，并在第二年成为GIRD的负责人。1933年11月25日GIRD研制的第十号火箭发射成功，飞行到了75米左右的高度，这是苏联成功发射的第一支火箭。这时GIRD已经和列宁格勒一个受军方资助的火箭研究小组“气体动力实验室”合并成一个新的机构“反作用推进科学研究所”，科罗廖夫被任命为副主任。在美苏冷战期间的太空竞赛中，科罗廖夫是领导苏联火箭设计的灵魂人物。
至于齐奥科夫斯基，在晚年获得了一些应得的荣誉。他一生一共发表了500多篇（部）论文和著作，其中包括科幻小说《在月亮上》（1895）、《地球和天空之梦》（1895）、《在地球之外》（1920）等。他不仅在科学上探讨星际飞行的可能性，也用科幻的方式宣传他的星际飞行、太空殖民的理念。《在地球之外》讲述在2017年及随后的年代里，一群来自不同国家的科学家和工程师乘坐自己建造的火箭飞船到太空去旅行。他们首先绕地球飞行，然后降落在月球上，随后继续飞行到火星附近，最后返回地球。在他们的勇敢探索精神鼓舞下，地球上的人们也大批移民到外层空间，住进环绕在地球轨道上的温室城市里。
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