人要離開地球，關鍵的問題是必須克服牽製人們上天的地球引力。實際上，飛機在天空飛行，它的發動機所消耗的大部分動力都是用來克服地球引力，以使飛機保持在空間，不致落到地上。
要擺脫引力，離開地球，必須提髙速度。那麼速度要達到多大呢？物體要離開地球，必須克服地球引力，這個引力剛好等於物體繞地球運行的向心力。你們看雜技表演，在甩水流星的節目中，那盛水的小玻璃碗，就受到一種向心力。由力的平衡中，我們可以推導出繞地球運轉必須達到的速度又叫第一宇宙速度，約為7.9千米秒。物體一旦獲得了這樣高的速度，它就可以環繞地球飛行而不被地球引力吸下來。人們當然不能滿足於此，他們還想飛得更遠，於是又研究出第二宇宙速度即脫離速度的問題7這個速度是11.2千米/秒，物體達到了這個速度後，就可以擺脫地球引力，飛向太陽係的其他星球了。附帶說一下，人們為了擺脫太陽的引力，飛出太陽係，必須達到第三宇宙速度，是每秒16.7千米/秒。達到這個速度，人類就完全實現宇宙航行的自由了。
3個速度說起來是很輕鬆的，可是怎樣才能達到這樣的高速度呢？人們發現，火箭是解決高速度的鑰匙，火箭是理想的宇航交通工具。因此研製火箭是發展航天技術的前提。
古代的火箭
在14世紀的中國明代，有一位叫萬戶的軍中工匠，製造了一把“飛天椅”，並在椅子後麵捆綁了47支“飛龍”火箭，試圖乘坐它上天飛行。這一天，在一座山坡上，萬戶坐到椅子內，手持兩隻大風箏，軍中工匠們圍在四周，並點燃火箭,隨著一陣陣轟響聲，支支火箭噴出火焰，“飛龍”火箭把座椅推向半空，隨風箏飛了起來，但很快一聲爆炸，“飛天椅”在火光中摔到山坡下，萬戶不幸獻出了寶貴的生命。
萬戶是世界上第一個利用火箭向太空搏擊的英雄。他的努力雖然失敗了，但他借助火箭推力升空的設想，比現代宇航之父齊奧爾科夫斯基1903年提出的利用火箭進行星際旅行的設想早了幾百年。他被世界公認為“真正的航天始祖”。
中國是火箭的發祥地。在今天美國華盛頓的宇航博物館內，就站立著一尊中國古代武士手持火箭發射筒的塑像。
“火箭”最初的含義是帶“火”的箭，早在三國時期就有了這一名稱。當時的兵家在箭杆前部綁上易燃物，點燃後用弓弩射出去進行火攻戰。到了唐代，由於煉丹術的興起，孫思邈發明了用木炭、硝石和硫磺製成的火藥，於是兵家在作戰中又將綁在箭杆上的易燃物換成了火藥。由於這個時期的火箭還是用弓弩彈射的，而不是靠自身噴氣推進的，故與現代火箭隻是名稱上相同，其飛行原―無共同之處。
大約到了距今800年前的南宋，民間用火藥製作了各式的爆竹和花炮。有利用火藥一次爆炸產生的反作用力升到空中，然後再引爆另一部分火藥炸出響聲的“1腳”；也有利用自身的噴氣反作用力向前推進的煙火“地老鼠"；還有一種在頭部綁著火藥筒、尾部裝上羽毛，點燃後用噴氣推動飛行的“起花”。這些原始的娛樂型火箭是最早靠自身噴氣推進的火箭的雛型。
中國宋朝時期，開始在作戰中使用火箭作進攻武器。火箭作為兵器可重達1千克，射程約達到300~600米。隨著火藥火箭技術的進一步發展，火箭式樣增多，威力增強。在明人茅元儀所著的《武備誌》一書中，記述了近30種火箭的結構與作用，其中最負盛名的有“一窩蜂”“火龍出水”“飛空砂筒”“神火飛鴉”等幾種。
一窩蜂：在一個木製長桶內插上32支火箭，同時點火射出，眾矢齊發，可加大殺傷威力，增大射程。這種火箭全長話1.4米，藥筒長約為13厘米，箭杆尾端拴一鐵塊平衡作用。這是一種原始的集束式火箭。
火龍出水：用一根約為1.7米長的竹筒，前後裝上木製龍頭龍尾，龍身兩側前後各裝兩支火箭，用火藥線連在一起，在龍腹內還裝有一組火箭。發射時點燃筒外火箭，推動龍身向前飛行；火藥燃盡後再引燃筒內火箭，並從龍口射出飛向目標。這類似一種兩級火箭。
飛空砂筒：在竹製箭杆上綁兩支方向相反的火箭，發射時先點燃向前的火箭，當飛向目標後，裝有砂石的藥筒落地爆炸，然後又引燃向後的火箭返回原處。這可說是一種可回收的火箭。
神火飛鴉：箭筒像一隻大鴉，呈紡錘形，腹內裝火藥。每扇翅膀下斜插兩支火箭，鴉背上鑽一小孔，安裝火藥線與翅下火箭相連。火藥線點燃後，兩支火箭同時燃燒，能把大鴉發射到較遠的目標。這是早期的一種並聯式火箭。
中國古代火箭主要應用於兩個方麵：一個是作為節日盛典的喜慶焰火;另一個是作為戰爭中的進攻武器。這是打開天門的第一把鑰匙。
神奇的反作用力
把一根羽毛吹上天，費不了多大力氣。可是要把幾噸甚至幾十噸的衛星或飛船送上天，這可要一個大力士了，這個大力士就是運載火箭。可是運載火箭也是很重的呀，有的重達2000多噸，靠什麼力量把這龐然大物送上天呢？你們已經知道牛頓了，他發現了力的三大定律。我們這裏要說的是第三定律，即作用力和反作用力定律。讓我們打個比方說一說。在公園劃船時，你離船上岸時，用腳一蹬，船就後退了，你—跳上了岸。什麼原因呢？在你腳蹬船時，兩種力同時產生，一是腿對船的作用力，另一個是船對腿的反作用力，這兩個力大小相等，方向相反。正是船對腿的反作用力使你上了岸。在過節的時候，我們大家都放鞭炮，這就是一個小火箭。鞭炮裏麵裝著火藥，有一個點火用的藥撚。點火後火藥燃燒，產生高溫高壓的氣體，以很大的力量向下噴出來，由此而產生的反作用力把鞭炮推向空中。與此相似，把運載火箭推上天的巨大力量，就是它的發動機排氣所產生的反作用力，這種推動火箭的力叫“推力”。
燃燒的氣體產生的推力使火箭獲得了巨大的速度，長時間噴射氣體，火箭就被不斷加速。可是，世界上第一枚火箭並不是那麼壯觀的，個頭小而且效率低。考慮到一枚火箭的推力和提高的速度是有限的，因此人們采用了多級火箭“接力”的辦法。當第一級火箭達到每秒4千米的速度時，第二級火箭點火；當速度達到每秒8千米時，第三級火箭點火，這樣速度就可以達到每秒11.2千米的第二宇宙速度了。在後一級火箭點火時，前一級火箭就開始脫落了。
火箭的能源
火箭不僅在陸地上發射，有時還要在水下發射；飛行的時候不僅要穿過大氣層，還要到大氣層外。因此，火箭不僅要自身攜帶燃料，還要攜帶幫助燃燒的氧化劑。這一點就與飛機不同了。我們知道，飛機是在大氣層裏飛行的，它是以空氣中的氧氣和自身攜帶的油料燃燒而產生動力的。而火箭則是“自給自足”，完全不需要外界的氧氣，按火箭所攜帶的燃料的狀態分，有固體燃料火箭和液體燃料火箭兩個類型。