《我也可以上天吗》是专为青少年编写的课外读物。全书由“我要上天”、“打头阵的探空火箭”、“卫星上天大有用处”“太空中的衣食住行”等8章组成。

作者眭璞如讲的“上天”，是指挣脱地球引力的“束缚”，而且不依靠大气层的“支撑”，在地球周围、太阳系乃至脱离太阳系“自由”飞翔。这个“天”不像俗话说的“离头三尺就是天”，这可差远了，起码得乘个数十万倍以上。到什么“高度”为止呢？回答是：“不知道！”目前大概也无人能回答。

“中国科学院21世纪科普丛书”是国家“十二五”增补项目。《我也可以上天吗》是丛书中的一种。全书由“我要上天”、“打头阵的探空火箭”、“卫星上天大有用处”“太空中的衣食住行”等8章组成。作者眭璞如想告诉朋友们，上天是自古以来人们的追求，有追求才有进步，有先辈的追求才有今天。

我要上天／眭璞如

 人都想上天

 一步登天不可能

 坐飞机行不行

 从万户到齐奥科夫斯基

 并不光彩的开始——从Ⅴ-Ⅱ说起

 登天有术

 登天工具——运载火箭

打头阵的探空火箭／郭时雍

 先锋原来是它

 三步走的第一步

 国外是怎么做的

 学生也能当主力

卫星上天，大有用处

 优势所在／眭璞如

 广播通讯的捷径／眭璞如

 探测地球资源的“专家”／眭璞如

 气象预报的支柱／眭璞如

 热门的GPS和新登场的北斗星(BDS)／马芳烈

 最高的天文台和哈勃天文望远镜／张玉涵

 太空来的危险粒子探测研究／黄永年

 空间物理乘东风／陈金城

广寒无觅处，去也不容易／陈金城

 我们的近邻月球

 月球的起源

 登月的侦察兵——月球探测器

 登月飞行四段路

 月面代步工具——月球车

 国外的探月活动

 中国“嫦娥工程”三步走

 中国航天事业的下一步

太空中的衣食住行／陈金城

 什么是太空行走

 太空行走的安全保障

 干活就得行走

 太空行走的关键技术

 两种行走(出舱)方式和八个步骤

 返回地面的安全保障

 宇宙飞船和空间站

 太空中创纪录的人

月球开发／眭璞如

 矿产资源开发

 太阳能电站

 月球上的工业

 宇航启航站

 月球军事基地

 旅游热点

 科学观测和试验台站

 对月球开发的喜与忧

向何处去／眭璞如

 对太空食品的疑虑

 地球人向何处去

 怎样去

 人会变成怎样

 会孤独吗

 怎么办

看远些，再飞远些／眭璞如

编后语／眭璞如

北京航空航天大学宇航学院的学生，就自主研制了“北航”1号、“北航”2号和“北航”3号系列探空火箭。其中“北航”1号由14名本科生历时一年研制成功，于2006年11月1日在酒泉卫星发射中心成功发射升空，并按设计要求达到了飞行高度1万米。这是我国首次由在校大学生设计和制作的探空火箭。2008年12月5日，以固液混合发动机推进的“北航”2号，同样取得发射和回收圆满成功的战绩。2011年11月25日，又成功发射了由该校学生设计制造的更新的固液推进探空火箭“北航”3号。

或许有人会以为“探空火箭大概实在太简单，你看十来个大学生，捣鼓3年不就成了吗！”其实个中困难，行内人心里都有数，单是一个发动机，在地面要经过多少次的“试车”，多少次的测试，多少次的反复修改，才可能定型。而在发射时能达到设计指标，反映了学生基础打得好，理论和实践都达到相当水平。当然与研制一枚卫星或飞船的运载火箭，其难度和规模是无法相比的，就是加上十倍或百倍的人力物力，也难完成。

北京从2005年就开展大学本科生设计制作探空火箭项目。通过这项活动，学生更牢固掌握课堂所学的基础知识，提高了对基础理论的求知欲，把基础知识学得更扎实，反过来又锻炼了实践能力。尤其像“探空火箭”这样的项目，可以培养学生的不仅是应用所学理论进行设计制造的能力，而且还是一个从方案到设计，从设计到制造、试验、运行、测试、发射等等复杂的过程，牵涉到多个专业、多行业队伍的组织。这些工作可以培养学生的综合能力、工程实践能力、创新能力、组织能力和团队精神，是培养复合型人才的好办法。

欧洲国家在这方面的经验异曲同工，也很值得借鉴。

欧洲的做法是探空火箭所执行的研究项目，吸收在校大学生参加，甚至由在校大学生负责。他们先选定成熟的探空火箭，由学生选定试验研究项目，并独立自主地设计研究方案，制造仪器设备，处理数据以及撰写研究结果报告。打个形象的比喻：中国学生是设计制造汽车，欧洲学生是选定汽车去办事，这两方面都是大学生，各有所取。

探空火箭与要执行的探测任务是分不开的，因此探空火箭按专属任务来分，又有气象探测火箭、地球物理探空火箭、微重力火箭、生物火箭等，习惯上统称为“探空火箭”。

2012年11月6日，欧洲成功发射REXUSA探空火箭。这枚探空火箭完成了“地球重力梯度传感器”和“用龙格图像研究微重力下的毛细作用”等多项研究，这些项目按常规都是这些方面的科学家负责进行的，而这次却全部由欧洲的大学生团队设计和实施。

从欧洲的实践结果来看，取得的效果还是相当不错的，大致有几个方面：一是设计的试验方法和设备改善了传统的办法，包括试验设备、测量设备、数据采集和传输设备以及安全防护等等，都有重要的建树。二是为探空和卫星设计提供了新的技术试验依据。三是取得基础理论课题研究的较好结果。事实证明，这样不仅提高了学生的学习能力，还培养了学生的独立工作能力和创新精神，缩短了学生毕业走上工作岗位之后的“适应期”。

我国目前还只把它作为大学本身的一项教育活动，而欧洲却把这项活动推广到所有学校，而且所有在校大学生都能申请，这不能不说是一项高瞻远瞩的决策。P30-32

中国科学院要编一套科普丛书，特别强调不仅要宣传科学知识，还得宣传科学方法、科学思想、科学精神。

首先想起在20世纪50年代中期，钱学森和郭永怀先生等提出科学院力学研究所的方向任务，六个字：“上天、入地、下海”。这六个字几乎概括了近代科学技术前沿的研究和应用的主要内容。气派之大，包含之广，思虑之深，远非气吞山河、高瞻远瞩可以形容。此后不仅力学所据此努力奋斗，而且中科院也把“上天”作为全院重点的科研任务，为我国发展空间科学技术，为国防、为民生，都做出了开拓性的巨大成就。

本书讲的“上天”，是指挣脱地球引力的“束缚”，而且不依靠大气层的“支撑”，在地球周围、太阳系乃至脱离太阳系“自由”飞翔。这个“天”不像俗话说的“离头三尺就是天”，这可差远了，起码得乘个数十万倍以上。到什么“高度”为止呢？回答是：“不知道！”目前大概也无人能回答。

因为要写“上天”的事，不由得想起在我们这个领域里，做出杰出贡献的两弹一星的功臣，按长幼次序：赵九章、郭永怀、钱学森三位先生。

一个受尊崇和爱戴的科学家，首先应该是一个爱人民、爱国家的科学家，他们三人都以各自的方式，完美地诠释了他们高尚的情操：赵九章先生在抗日战争时期回到祖国。经颠沛流离来到了大后方昆明，为祖国培养人才，并开展他心爱的气象科研事业，其中的艰辛是今天的青年无法想象的。在新中国成立前，赵先生是气象研究方面的知名学者，并担任当时的中央研究院气象研究所所长。蒋介石去台湾之前，命中央研究院迁台，尤其是对知名的学者，更是指名搬迁。赵先生不仅千方百计拖延去台，还设法保护了研究所的所有资料和设备。而钱学森先生的归来更经历了一段艰苦的、历时五年多的斗争过程。1949年新中国成立，钱先生立刻准备放弃在美国良好的工作条件和优厚的生活待遇回国。美国在劝阻无效后，不仅停止了他的工作，联邦调查局还把他软禁在家，剥夺了他的人身自由，对他进行威逼利诱，施行各种迫害，但钱先生矢志不渝。中国政府得知情况后，全力营救。直到1953年朝鲜战争停火，在谈判时，中方以交换战俘为条件，要求美方释放钱先生全家回国，美方则以钱先生没有申请回中国为辞，极力推脱。后来钱先生躲开监视人员的监视，送出一封他签名的要求回中国的信，几经辗转，秘密交到中国驻日内瓦大使馆。在日内瓦中美谈判时，周总理亲自出示了这个有力证据，美方才不得不放人。即便如此，美方还扣压了他的所有图书资料，钱先生携全家净身离美回国。这就是一个坚定的爱国者，在新中国十分穷困的建国之初，面临着巨大威胁，表现出的大无畏的爱国情操。郭永怀先生与钱学森先生都是冯·卡门的弟子，在钱先生回国受阻时，郭先生总是劝导和鼓励钱先生，以平他的愤怒之情。常用的话是：“耐心等待，终会成功。”1955年10月8日，钱先生胜利回到祖国。次年9月，郭先生焚烧了他的全部书籍和资料、文章，也冲破阻拦，顺利回国。此前他们两人可以说已经功成名就，生活优裕，但他们毅然放弃一切，回到当时还很困难的祖国。为什么？因为他们都是中国人，都是炎黄子孙。

钱学森从美国回来后，立即参加中国12年长远科学规划，并担任综合组组长。这对新中国科学和经济发展，起了重要作用。在规划会上，钱先生提出多方面重要意见，尤其是在我国导弹决策方面，起了极为关键的作用。当陈赓将军向他请教中国有没有能力搞导弹时，他十分肯定地回答：“当然行。”他很快做出了这方面的战略部署和具体规划。除了领导当时的国防研究机构外，他还特地把他领导的力学所改变为支持国防部门先走一步的支持单位。在1958年赵九章先生向国务院提出中国搞卫星的倡议后，力学所立即根据中科院的决定，派出了力学所精干力量，成立了“上海机电设计院”，研究制造探空火箭，配合其他相关的研究所进行空间科学技术的试验研究，并积累科学数据和技术经验。这些试验得到赵九章先生的积极支持，为后来的空间探测的发展起了重要的奠基作用。当时总的机构名为“581设计院”。钱、赵、郭三位先生是中科院搞卫星的主要技术决策人和组织领导者。1961年以后，由于国内经济形势所迫，任务调整，卫星工程下马，但是所有干部培训、试验等，都在积极进行中。1964年12月，赵九章先生审时度势，向周恩来总理再一次提出了搞卫星的建议，得到了中央支持。到1965年1月，赵先生与自动化研究所吕强同志联合向中科院建议，加快人造卫星研制进程。经多方努力和技术准备，到1966年1月，中国科学院卫星设计院(即651设计院)成立。赵九章任院长，郭永怀任副院长，我国的卫星研制工作正式进入了轨道。把这段历史说得这样详细，意在说明赵先生在我国研制人造卫星方面的坚定信念和百折不挠的对人民负责的精神；也从另一方面说明赵、钱、郭三人在发展我国空间科学技术方面的重要作用，说明了科学家为发展科学，坚持真理的精神。

三位大师级人物，在学术方面不仅是本学科的专家，对其他学科也是杰出的专才。他们不仅具有高深的理论造诣，而且对工程技术、应用技术方面十分重视，可以说是通才。赵先生原本是一位理论基础雄厚的气象学家，但是他极力把数学和物理学基本理论和方法引入经典的气象学，开拓了气象学的新局面，而且逐步地进入并开创了空间物理的新学科。他全力提倡发展空间科学，发射人造卫星，成为中国两弹一星的功勋之一。钱学森先生交通大学机械工程学院毕业后，师从冯·卡门从流体力学又转到固体力学研究，并一度主持美国加州理工大学喷气推进实验室工作，很快成为一位卓越的火箭专家。1950年因为返国问题，被美国联邦调查局非法逮捕，被软禁在家达4年之久。他失去工作，失去自由，仍潜心于学，撰写了《工程控制论》，开拓了一门新学科。回国后他主持力学所工作的初期，还组建了中科院自动化研究所。他还积极推动他所主张的运筹学，认为社会主义的中国不能没有运筹学。在他的倡导下，成立了中科院运筹学研究所。他主持力学所和老五院(即七机部的前身)时，除了全面主持导弹、火箭、卫星的研发工作外，还创建了中国科技大学近代力学系，开办了几个重要的培训班，并亲自授课。在制定国家有关国防和空间技术的规划和实施方案等方面，不遗余力，做出了卓越贡献。尤其难能可贵的是，他还亲自组织和指导开创物理力学新学科。郭永怀先生也是如此。他原在南开大学学物理，后随周培源先生从事湍流理论研究工作。1941年到美国后师从冯·卡门，与钱学森合作，发表了有关空气动力学方面的重要文章。后来他把注意力转向军工方面的研究，有人问他为什么，他说“国家不强大，如何抵挡侵略”。回国后，他领导氢氧发动机的研制，与汪德昭、马大猷等先生共同探讨用超声波分离同位素。出任核武器研究所(后改院)的副院长，负责核弹体外形和结构设计，爆炸力学的研究和工程，主持开展磁流体力学等方面工作。负责卫星的本体设计，卫星回收的研究和设计，郭永怀先生是一位在两弹一星三方面都直接参与领导、组织，并亲自参加研究、设计和试验全过程的科学家。  这三位科学界的巨匠，不仅为中国的两弹一星做出巨大的贡献，而且在有生之年推动了多学科的发展，开创了新的学科研究，他们的付出不仅是对我们祖国，也是对世界的巨大贡献。

他们三位还是热心培养年轻学子的良师益友。他们都是中国科技大学的创办者，而且亲自担任各自提议开办的几个新型科系的教师，并亲自授课。他们的学生遍布全国各个岗位，担负着重要的责任。钱先生和郭先生还与清华大学合作创办了近代力学学习班，为现代力学研究和教学培养人才。这个班出来的学员都成为教学、科研和国防部门的领军人物，其中一些人已成为院士。赵九章先生独具慧眼，特别能发现人才，他的得意门生和助手，后来有不少成了知名学者、院士，其中还有当年的中学生，经他的培养教育已成长为当今知名的院士。

他们的工作方式也有不少值得后人效仿。例如，在力学所建所初期，每个周末都有一次小型的集会，由钱学森主持，备有茶水点心，当然这都是钱先生自掏腰包。会上必有一人做一个简短的报告，可以结合自己的研究课题，也可探讨其他学术问题。报告结束后，自由讨论，什么意见都能发表，气氛热烈自由，对增强学术交流和提高学术水平大有好处。可惜后来开不起来了。

另一个是“文化大革命”前到力学所会看到钱学森、郭永怀等所长办公室，除了办公桌、书柜和沙发外，特别显眼的是立着一块大黑板。研究人员向他们请示或汇报时，总是站在黑板前写出主要的计算公式，推导结果，而钱、郭二位先生也常拿粉笔写着、画着，完全是平等的学术讨论气氛，最后一般会由钱先生或郭先生给出指导性结论或意见。之后，钱先生会放下手中的粉笔拍拍手，向你微笑着点点头；而郭先生常会用手推一下眼镜框，和蔼地问一句“你看对吗？”这样汇报对汇报人是个考验，一点马虎不得；而对于刚参加的年轻人则是一个很好的学习机会，学习的不仅是业务，更有大师们的风范。

这里再说一点。在“文化大革命”中，一次，力学所造反派开批判会，最后以“执行资产阶级反动路线”的罪名开除政治部主任的党籍，并要求每一个党委委员上台表态。轮到郭永怀上台表态时，他不慌不忙地说，“我们做事要合乎章程，党章上规定，开除党员要经党的基层组织讨论，没有党支部讨论的意见，我怎能表态呢？”造反派无奈，只能草草收场。这给力学所的同志们留下了深刻的印象，他们都佩服这个山东汉子既大胆又机智。

赵九章先生在1968年10月15日因备受迫害去世，这位科学巨星的陨落，留给后人的是无限的悲思。今天可以告慰赵先生的是，他亲自倡议、领导设计研制的中国第一颗卫星“东方红”1号在他去世两年后，按他的设计圆满升空，向世界展示了中国人民的成就。他所领导的地球物理研究所、空间物理研究所也已发展壮大，为国家做出重大贡献。

在赵先生去世后两个月，郭永怀先生也壮烈地牺牲了。1968年12月5日他在西北核弹试验场完成现场试验后回北京。周总理为安全起见，要求他坐火车返京。但郭先生为了避免耽搁试验资料的分析工作，坚持乘飞机。不幸的是飞机在北京机场降落时失事。进行现场清理时，人们发现机上已经烧焦的郭永怀先生和他的警卫员的遗体紧紧地抱在一起。当把他们用力分开后发现，令人震惊的是，他们用身体保护着的竟是这次试验的资料，而且资料完好无损。在他们生命的最后一刻，想到的是国家的利益，至死仍站在神圣的岗位上，表现出一个科学家的最宝贵的品质。郭先生牺牲时，只有59岁。

钱学森先生是在2009年10月31日辞世，时年98岁。在耄耋之年，他仍不忘中国的科技事业。他主张教育学生总揽全局，洞察各方的关系；触类旁通，集各方之大成，实质是强调素质教育的重要性，以素质教育推动创新人才的培养。

大师们的言传身教，使他们成为我国“上天”事业的楷模和标杆。将接过接力棒的青少年，任重而道远。

编著

2014年6月10日

本书是专为青少年编写的课外读物。就像日常的小零食，吃了并不一定会增加多少营养，但却希望能提起胃口，引起兴趣，吃正餐蛮蛮香。现在这方面的资料和书籍很多，我们只是想利用这个机会和读者朋友说说心里话。

本书想告诉朋友们，上天是自古以来人们的追求，有追求才有进步，有先辈的追求才有今天，那么明天呢？那就靠今天的青少年朋友们去努力追求。一代胜过一代，明天一定大大胜过今天，是吧！

本书写到的，可能业内行家会以为是青菜、萝卜、大米饭，妇孺皆知的东西。是的，我们只是想把这些青菜、萝卜、大米饭摆成一小桌，让青少年朋友们品尝一下，原来这么多东西，都与上天有关。上天不是为了显摆，而是与我们今天密切相关到这样的程度。其实今天还只是开头，更多的还等着青少年朋友以后去开发。

本书中似乎写了一些“消极”的东西，给一些时兴的话题泼了冷水。其实不是反对什么，更不敢妄自去批评谁。只是想告诉青少年朋友，目前确实有些是为了商业利益乱贴标签，有些是并没有多少根据的说法；有些用心是好的，但是尚在争论和探讨的东西。就像吃零食一样，牙口还没有长齐，给你一把罗汉豆，不仅伤了牙，还倒了胃。至于营养嘛，就不管了！其实罗汉豆是好东西，有些人还是挺喜欢吃的，但却不是每个人都适合吃，尤其是青少年。罗汉豆好，注意硌牙。

我们最希望读者朋友记住的，是开篇谈到的中国人民引以为傲的三位大科学家，记住他们不仅是因为他们学识渊博、成就伟大，更要记住他们无比深厚的爱国赤子之心，他们所做的一切都是立足于这点。无论在何种情况下，哪怕身陷囹圄，面对死亡，他们始终不忘自己是中国人，是中华优秀儿女，要报效祖国，要捍卫人民利益。他们不忘自己的职责，刻苦学习，勤奋工作，谦和谨慎，襟怀坦白。他们赤诚无私，培育后进，为国家做出的贡献永铭史册。最让人庆幸的是，我们中国有一大批这样的科学家，他们的亲身经历教育了我们：作为一位优秀的科学家，首先应是一个忠诚的爱国者，这种精神一定能传承下去！一定能！！

最后向为全力支持本书编写的中国科学院国家空间科学中心的领导，向离退休干部办公室和老年科技工作者协会以及为本书的编写工作提供帮助的同志，表示衷心的感谢！

本书在编写过程中，部分资料和图表引自百度、腾讯、新华等网站。作者和编者在此一并说明，并向引用的网站和有关作者诚恳致谢！

编著

2014年6月12日

读什么样的书就会做什么样的梦，有什么样的梦，就会成为什么样的人。这套丛书将为你插上科学的翅膀，助你追寻美丽中国梦。

——中国科学院院士 欧阳自远

这套书以讲故事的方式，采取图文并茂的形式，并用生动易懂的语言，讲述当今世界最新的科技发展和我国的科研成果；剖析自然现象，揭示自然的奥秘，探索科技发展的未来。

——中国科学院院士 刘嘉麒