从“万户飞天”到“太空出差”：太空梦，从造火箭开始...... 2021年9月17日

2021年9月17日，神舟十二号载人飞船成功返航，在太空“出差”了三个月的三位航天员已经回家啦！我们的“出差天团”在太空看到的不仅是星辰大海的颜色，更是中国航天梦想成真的样子。
中国从来就重视航天事业。从1970年发射第一颗人造地球卫星（“东方红1号”），在太空响起“东方红”开始， “长征”号运载火箭、神舟载人飞船、北斗卫星导航系统，还有“天宫”“嫦娥”和“玉兔” ，如今宇航员实现了三个月的“太空出差” ，一系列太空探索计划步步紧跟。

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9月17日，神舟十二号载人飞船三名航天员汤洪波、聂海胜、刘伯明依次出舱，身体状态一切良好。
从地球走向太空，是人类文明的一大进步。 “飞天”是人类自古以来就有的梦想。
20世纪中叶开始的美苏“冷战”把人类拉进了太空时代。从1958年苏联发射第一颗人造卫星开始，人类探索太空的脚步已经走过了近60年的历程。奔赴太空半个世纪，托起人类千古一梦。其中不仅有科学家求知欲的满足，也伴随着时代变革的风风雨雨。这其中有成功的喜悦，也不乏失败的教训。今天，我们就从托举航天器进入太空的火箭说起.....
火箭的工作原理
火箭的工作原理和飞机不一样。飞机在飞行时受到4个力的作用（图1-1（a）右）：动力（即发动机产生的推力）、阻力、升力、重力。这里与地面交通工具不一样的是，飞机需要一个向上的“升力” ，才有可能飞到天空中去。
升力是飞行不可或缺的重要元素，它是如何产生的呢？飞机的升力与机翼截面的形状密切相关，是通过机翼上下表面的气流速度的差异而产生的。如果将机翼沿飞行方向纵向剖开，得到的机翼剖面是一个上拱下平的形状（图1-1（a）左）。

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当空气流过机翼时，气流沿上、下表面分开，最后在后缘处汇合。上表面弯曲，气流流过时走的路程较长；下表面平坦，气流走的路程较短。根据伯努利原理，上表面的气流速度快而压力小，下表面低速气流对机翼压力较大，就产生了一个上、下表面之间的压力差，也就是向上的升力。因此飞机是凭借空气动力学原理获得升力而飞行的，所以飞机只能在大气层中飞行。
火箭的工作原理（图1-1（b））不同于飞机，对火箭而言，无论是上升或前进，在任何方向得到加速度，靠的都是尾部气体喷出后产生的反作用力。作用与反作用定律就是中学物理中为人熟知的牛顿第三定律。它说的是，反作用力总是与作用力相等，作用在不同的物体上。
在火箭的情况下，燃料与氧化剂混合燃烧后产生的大量气体从火箭尾部向后喷出，如果将气体后喷的力当作作用力，反作用力则作用在火箭主体上，推动火箭向前。因此，由于火箭自身携带着燃料和氧化剂，既不需要空气来产生升力也不需要空气中的氧气帮助燃烧，适合在太空环境工作。
地球大气有一定的厚度，大气的密度随着距离地面高度的增加而减小。那什么高度就算是“太空”呢？
事实上，太空和大气层之间没有明显的界线，不过可以人为地给出一个规定的数值。国际航空联合会将100km的高度定义为大气层和太空的界线。美国认为到达海拔80km的人即为宇航员。因此，高度超过80km（最高达到100km）可以算作进入了太空。
冯·布劳恩（vonBraun ， 1912—1977）出生于德国普鲁士，其母在冯·布劳恩接受洗礼后，赠予他一台望远镜，从此布劳恩迷上了浩瀚星空，立志研究能一飞冲上太空的火箭。而战争“成全”了他的理想，也改变了他的命运。

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1932年，布劳恩在20岁时，被任命为德国首个导弹试验场液体火箭研发项目的技术负责人。他的梦想指向太空，但命运却让他击中了伦敦，伤害了不少无辜的民众。
布劳恩及其团队在20世纪30年代的任务是研究开发液体燃料火箭（A4火箭）。他当时甚至还制定了载人航天飞行计划。
他花了10年的时间， 1942年10月，一枚A4火箭实现完美发射，飞行高度达到84.5km ，飞行距离达到190km 。其到达的高度已经算是抵达了“太空” ，从航天的意义上，这可算是人造物体进入太空的第一个里程碑。