在热气球、飞艇、飞机等飞行器发明之后，人类离征服太空的梦想越来越近了。但是由于热气球、飞艇和飞机等飞行器自身的限制以及地球引力的存在，人类飞行的高度受到了很大的限制。苍茫的宇宙对于人类来说仍然是一片有待探索的处女地。那么，如何克服地球引力，去征服更高、更辽阔的太空呢？
在20世纪之前，人们就提出了形形色色的设想，诸如宇宙梯、空间桥、通天塔等。由于生产力和科技水平的限制，这些设想相当大的部分都是只是幻想。直到齐奥尔科夫斯基第一个提出应用火箭征服太空的方案之后，人类探索更高、更辽阔的太空之设想才逐渐成为了现实。齐奥尔科夫斯基的方案提出之后，世界各国的科学家们集中力量进行了飞向太空的助推器的研究。经过半个多世纪的研究，人类借助飞向太空的助推器——火箭，将梦想变为了现实。
从古代火箭到现代火箭
飞机只能在地球表面有稠密空气的高度飞行，也就是说飞机一般只在1万多米以下的高度飞行。在地球的南极和北极上空只有七八千米以下的高度才适合于飞机飞行。再往上，空气就变得很稀薄了，飞机发动机在那样的高度寻找不到足够的空气来维护运转，发动机就无法正常地工作，即使飞机冲上了这样的高度也要往下降，不能平飞。
难道真的就没有办法飞往更高的地方吗？人类寻找到了登上九重天的“梯子”——火箭。
三国时期的火箭中国是火箭的故乡，在遥远的古代，人们就发明了火箭。在我国，把火和箭结合起来使用，是在公元240年左右的三国时代，人们将燃烧的草梗绑在箭上，用弓发射出去去烧毁敌人的兵营、粮船和仓库。但现代火箭的雏形是在火药发明以后才出现的。
载着人类梦想飞向太空的火箭古代的时候，人们在逢年过节时，常常将竹子放在火上烧烤，一定的时间后，竹子就发出噼噼啪啪的响声，以示庆贺。为什么竹子在燃烧时会发出响声呢？原来，竹子的竹节之间是空的，里面有空气，当整根的竹子在火上一烧，里面的空气受热后，便会迅速地增大体积，膨胀起来，竹节内的压力也就随之增大了，竹节之间的空间不会增加，因而空气也就只能冲破竹筒而发出噼啪的声响了。今天，我们过年过节时放的鞭炮，它的另一名字“爆竹”便是由此而来的。
到了隋唐的时候，隋炀帝当政的时代，人们利用爆竹的原理，用火药做成了各式各样的烟花、爆竹，供人们玩赏。
小朋友爱玩的花炮“二踢脚”，就是利用火药第一次爆炸后的反作用推力，将花炮推到高空再引爆另一部分火药的原理而制作的。
11世纪以后，带火药的火箭在军事上被越来越多地使用。北宋人抵抗西夏入侵时，一次就使用了25万支古代火箭。
我们的祖先很早就萌发了用火箭载人上天的想法。14世纪时，有位名叫万户的人，将椅子的底下绑上了47支当时最大的火箭“二踢脚”
，他两手各持一个巨大的风筝，同时点燃所有火箭，试图借助火箭的推力和风筝的升力飞上天空。虽然这样的尝试失败了，但他却作为第一个想利用火箭上天的勇敢者被人们铭记在心。
为纪念这位传奇式的人物，全世界的科学界一致同意将月球上的一个环形山，以“万户”的名字命名。
由于千百年来我国一直是封建王朝，人的聪明才智被束缚，火箭发明后，一直停留在非常原始的形式上，没有发展。而作为帝王将相的玩具——烟花却利用这一发明发扬光大，品种甚多。
现代火箭是在火药和火箭经过印度和阿拉伯世界传入欧洲以后，在西方世界迅速发展起来的。
19世纪70年代，英国人康格里夫设计并制造出了射程可达3000米远的火箭，这在当时可是一个了不起的事情，将这种火箭用于多次大的战役中，取得了非常明显的效果。
1942年，被誉为“现代火箭之父”的德国人冯·布劳恩研制成功了V-2火箭。虽然德国***曾用这种武器杀害了很多无辜的平民百姓，但他们终究给人类研制出更先进的火箭，为人们进入梦寐以求的“天国”带来了黎明前的曙光。
第二次世界大战以后，前苏联和美国在V-2火箭的基础上竞相发展了各自的火箭。从攻克柏林开始，前苏联人和美国人的情报、谍报机关为收集德国的火箭技术情报资料和寻找以布劳恩为首的火箭专家们，展开了明争暗斗。美国人首先将布劳恩等一批科学家接到了美国，并带走了一批资料，这些人后来成为美国火箭发展的主力。前苏联人也收罗了一批人马。
前苏联人依靠自己的力量，日夜奋战，于1956年开始，每月发射数枚中程导弹。1957年8月又试验成功了可以飞行上万千米的洲际导弹。这些成就让美国人大为吃惊，拚命寻找对策。美国于1955年11月开始研制两种中程导弹“雷神”和“丘比特”，同时发展“宇宙神”和“大力神”两种洲际导弹，以缩小与前苏联的差距，无奈他们的导弹技术总也过不了关。尽管美国从1957年初就组织了约4万人进行研制，但洲际导弹发射屡遭失败，“雷神”中程导弹也没有研制出来，眼睁睁地看着前苏联人捷足先登，于1957年10月4日，利用运载火箭将第一颗人造地球卫星送入了太空。
面对前苏联人的优势，美国人既羞辱，又感到愤怒。为挽回面子，在军备竞赛中争取主动，美国人一下子就增加了4倍导弹研制经费，后来又增加3倍，终于在1958年将一颗8千克多重的小卫星用运载火箭送入了太空。
作为火箭发源地的我国，在新中国成立后，迅速发展了自己的火箭导弹事业，目前已有了大小型各类导弹，也有了自己的洲际导弹。我国利用“长征”系列运载火箭，已成功地将21颗各类卫星送上了太空，让“东方红”的乐曲在无垠的太空迥响。火箭又回到了自己的故乡，在我国现代化建设中起着日益重要的作用。
知识点热胀冷缩
空气受热的时候为什么会膨胀呢？原来，热胀冷缩是物体的一种基本性质，物体在一般状态下，受热以后会膨胀，在受冷的状态下会缩小。所有物体都具有这种性质。物体之所以会出现热胀冷缩的现象，是由于物体内的粒子（原子）运动会随温度改变，当温度上升时，粒子的振动幅度加大，令物体膨胀；但当温度下降时，粒子的振动幅度便会减少，使物体收缩。
不过，自然界中也存在一些例外，水在4℃以上会热胀冷缩，而在4℃以下会冷胀热缩。水结成冰，体积就会增大，密度比水要小，这就是装满水的瓶子常常在结冰后被涨破、冰浮在水上的原因。
现代火箭鼻祖——V-2火箭
第二次世界大战期间，世界上最主要的火箭研究中心既不是在美国，也不是在前苏联，而是在德国波罗的海沿岸的佩内明德。这块不引人注目的地方，诞生了现代火箭。
当时的佩内明德集中了全德最优秀的火箭专家，代表了当时的世界水平。他们首先发展了一种V-1型火箭，严格地说它是一种带着炸弹的自杀性飞机。它有飞机一样的翅膀，能装载1874千克的炸药，甚至可以由飞行员驾驶。在它飞临目标上空时，飞行员将它对准要袭击的目标后，便跳伞离开，V-1便向目标俯冲下去加以摧毁。第二次世界大战中，德国向英国发射了1万多枚这种导弹。这种武器使用空气助燃的发动机，只能在大气层内飞行，速度也不快，因而还不能算真正的火箭。
真正具有威胁的是由冯·布劳恩设计的V-2火箭，它是现代火箭的鼻祖。首先，它在发射升空后以很快的速度穿过大气层，达到离地球表面9万多米的高度，然后在大气层外飞行一段以后，以很快的速度进入大气层，落向目标。这种长达14米的火箭，可以飞行320千米，足以飞过英吉利海峡，袭击英国首都伦敦。
V-2火箭由于这种火箭落地时速度很快，即使是不装任何弹药，直接落地，也能将地面砸出一个13米深、36米宽的大坑，如果装上几吨炸药，这种武器的威力便可想而知了。
希特勒为挽回战场上的失败，曾对V-2火箭寄予了极大的希望。他曾经在1941年6月视察了佩内明德火箭基地，要求尽快研制出V-2火箭，准备在10月份用5000枚这种火箭袭击伦敦，将伦敦夷为平地。然而，V-2火箭的计划被英国特工人员侦察到了。为防患于未然，当时的英国首相丘吉尔下令开始实行轰炸佩内明德的“九头蛇”行动。
1943年8月17日的夜晚，凄厉的警报声响彻柏林的上空，大批的英国蚊式轰炸机飞向柏林。德国的高炮组成了密集的火力网，不断有英国的飞机被击落。然而，德国人万万没有料到，就在英国飞机大闹柏林的同时，一大批轰炸机低空飞过北海，避开德国的海岸雷达网，飞向佩内明德，开始了旨在摧毁德国火箭基地的“九头蛇”军事行动。等到德国人发现目标飞向佩内明德时，那里已在英国人的轮番轰炸之下，成为一片火海。炸弹引爆了生产线上的火箭，生产研究设备全部被炸毁，一大批工程技术人员丧生，而布劳恩却奇迹般地活了下来。袭击伦敦的计划受到严重的挫折，希特勒暴跳如雷，仍不甘心放弃袭击伦敦的计划，下令把V-2火箭的生产基地转移到盟军飞机飞不到的波兰境内，继续研制这种火箭。
直到1944年6月，盟军在法国的诺曼底登陆后，德国才向英国伦敦发射了第一枚V-2火箭，总共才发射了4枚，而不是希特勒先前希望的5000枚。
V-2火箭比我们现在常看到的现代火箭要落后许多，无论是射程还是命中的精确度，都远远无法跟现代火箭相比，但现代火箭的许多设计，大都是从V-2火箭发展而来的。
现代火箭之父冯·布劳恩希特勒失败后，美国人捷足先登，将冯·布劳恩和其他一批杰出的科学家带到了美国，让他们继续从事火箭技术的研究。
20世纪50年代，布劳恩领导一个研制小组对“丘比特”火箭进行了认真的研究，后来，美国人用“丘比特”火箭将第一颗人造卫星——“探险者1”号送上了太空。
由于前苏联发射的卫星比美国的重量大，而且早一年发射，美国人的自尊心受到了极大的打击。当时前苏联部长会议主席赫鲁晓夫将美国的卫星（1.47千克）戏称为“葡萄柚”卫星，这极大地刺激了美国人。为赶超前苏联，美国总统肯尼迪在1961年5月25日宣布，美国人将在1970年登上月球。
冯·布劳恩领导了登月火箭的研制工作。首先，研制出了“土星lB”运载火箭，此后，又研制出三级大推力火箭“土星5”，这枚大型火箭可以产生2930吨的推力。1969年7月20日，美国人利用“土星5”运载火箭实现了将人类送上月球的“阿波罗”登月计划。
由于冯·布劳恩对美国航天事业的巨大贡献，1970年他被任命为美国国家航空航天局的副主任。今天的航天飞机就是他在任期间努力发展起来的。他希望人类能在空间建造大型的环绕地球飞行的空间站，然而，他没有看到这一计划的实现，1977年他离开了人世。他是20世纪人类征服太空的英雄和先驱。
知识点蝙蝠与雷达
雷达在航运、军事、气象等领域所起的作用非常大，是现在科技成果中最成功的发明之一。谁又能想到这种高精密仪器的发明灵感竟然来自蝙蝠呢？
蝙蝠能在漆黑的夜里飞行自如。它一边飞，一边从嘴里发出一种声音。这种声音叫做超声波，人的耳朵是听不见的，蝙蝠的耳朵却能听见。超声波像波浪一样向前推进，遇到障碍物就反射回来，传到蝙蝠的耳朵里，蝙蝠立刻改变飞行的方向。
雷达就是在这个原理下发明的。雷达通过天线发出无线电波，无线电波遇到障碍物就反射回来，显示在荧光屏上。驾驶员从雷达的荧光屏上，能够看清楚前方有没有障碍物，所以飞机、大型轮船在夜里航行也十分安全。
蓬勃发展的运载火箭
运载火箭与导弹有着很大的差别。它强调的是大的推力能够把卫星、太空站等航天器送上一定的高度，让这些航天器环绕地球飞行，或者飞向其他星球进行科学探测。运载火箭就好比一部“天梯”，登上它，人类便可以自由地进入太空。至于导弹所强调的再次进入大气层，准确地命中目标等问题，运载火箭是不必考虑的。
那么，是不是运载火箭就比导弹研制起来更容易、更简单一些呢？完全不是。我们知道导弹携带的是炸药弹头，或者是核武器弹头，命中精度对它来说是十分重要的。而运载火箭向太空运送的是昂贵的卫星，有的造价达到十几亿美元，还有宇航员，因而，运载火箭特别强调发射的安全和可靠。所以在研制运载火箭时，特别强调不能有冒险的心理，尽可能采用有把握的技术。正因为如此，运载火箭一般都是由洲际导弹改进而成的，只有少量的运载火箭专门研制。
美国和前苏联的运载火箭大多由洲际导弹通过增加级数，比如，由二级改装成三级，或者横向捆绑固体助推器等办法来加大推力，提高运载能力。
目前美国人的运载火箭有好几种，并形成了3个运载火箭族。它们是“侦察兵”、“宇宙神”族、“大力神”族和“土星”族运载火箭。
前苏联人则以系列来分，共有以下6个系列：
标准运载火箭系列，用来发射卫星、飞船和星际探测器；
小型卫星运载火箭，用来发射较轻重量的卫星；
中型卫星运载火箭，用来发射中等重量的卫星；
大型运载火箭，用来发射大型卫星、空间轨道站；
