《圣经》中有个故事，说人类为了上天，正在努力地建造一座高耸人云的“通天塔”。上帝为了阻止人类上天，以保住天庭的纯洁，就设法让人类各国都用自己独特的语言。这样，建塔人因语言不通而无法合作，在不断的误会和争吵中，通天塔的工程从此成为画饼……但是进入20世纪后，在科学家不断努力下，这座“通天塔”终于逐步建立起来了。1936年，为了侵略和扩张，希特勒德国建立了一个秘密的火箭实验室。两年后，他们就制造出了可以准确命中18千米外目标的“A4”火箭。1944年，纳粹把它改名为“V一2”，意思是“复仇武器”。这是现代大型火箭的雏型。它全长14米，直径1.65米，要三个人才可合抱。底部尾翼展开1.95米。重13吨，其中弹头内炸药约1吨。射程可达32O千米，命中精度±5千米，飞行速度接近每秒1610米。德国人一共生产了60O0枚。从1944年9月6日开始，他们向英国及荷兰等地先后发射了4700枚，其中1230枚击中伦敦，导致2511人死亡，5869人重伤，更造成了严重的心理影响。当然，此时大局已定，V—2未能挽回法西斯覆灭的命运。
然而对于科学而言，V—2工程为研制大型火箭培养和造就了一批专家，制造了许多设备，积累了研究和管理的宝贵经验，这些都成了美、苏的最大战利品——前苏联着重搜集设备、图纸和原材料，美国则把大批专家和技术工人运回美国。
火箭飞行不需依赖空气，它是靠尾部喷出气体所产生的反作用力前进的。空气反而成了它的大敌：会增加阻力，降低速度，并使它表面产生高温，甚至燃毁。所以要飞向宇宙，首先要解决火箭的耐高温问题，同时也应尽量缩短在大气中飞行的时间，因此大凡发射都是取垂直向上的姿势。
从牛顿时代，人们已经知道了“宇宙速度””。要叫火箭发射后不再落地，永远绕地球转动，V—2火箭的速度还远远不够，它至少要达到第一宇宙速度要求的7.9千米／秒。这个速度是声速的23倍。以这个速度，从南京到上海只需要39秒钟。科学家算出，要达到如此的速度，燃料的重量至少是空火箭的39倍。换句话说，如果一支火箭总重量为1吨，那么其中必须装975千克燃料，占97.5％，而火箭壳、燃料箱及其它一切装备一共只能有25千克。谁也没有本事造出这样的火箭。
因为即使是碰不起的鸡蛋，1000千克中的蛋壳重量也重达110千克。何况为了飞得更远，最好能制成比例更小（如不是1：39而是1：50或更多）的火箭。
火箭升空
出路在哪儿？齐奥尔科夫斯基为我们找到了解决的办法——利用多级火箭！简单地说来，就是把燃料箱做成好几段，用完一段就丢一段，这可使燃料所占的比例大为减小，从而腾出比例来装载科学研究用的各种仪器设备。例如有一支三级火箭，它的第三级装着一个1吨重的负载物——人造卫星或宇宙飞船，那级火箭本身也重1吨，燃料为它们的3倍——6吨，那么，这第三级总重为8吨。再把这8吨看作第二级火箭的负载，也按1：8的比例，那么二、三两级总重为64吨。以此类推，再加上第一级，整个火箭重为64×8＝512吨。这里，燃料总重438吨，占总重的85.5％。这个比例虽仍然很大，但比一级火箭要低得多了。
现在各国大多均采用这种三级火箭的方式：开始第一级点火，把飞船加速到一定速度，等它燃料烧完，这一级就自动脱离，同时第二级自动点火，使较轻的二级继续加速，最后它也完成自己的使命而脱离坠下，最后第三级火箭就可把较轻的人造卫星或宇宙飞船加快到所需的速度，并把它送入轨道。
现代火箭真是一个庞然大物。以美国火箭“土星5号”为例，它可把100多吨重的人造卫星或空间站送入绕地球的轨道，或者把近50吨的飞船送上月球。震惊世界的“阿波罗”登月飞船，“旅行者”行星探测器，均是由它一一送上天的。
“土星5号”火箭本体长85.7米，如果连同顶上的“阿波罗”飞船，则高达110.6米，与南京的金陵饭店相当。它的底部最大直径为13米，20个人手挽手也无法合围。
它的主要部件不下200万个，整个火箭的总重量为2930吨，可与一列满载的列车相比拟。它的第一级高达42米，尾翼展开有18米，其重量约为2600吨，占总重的3／4。5台强大的发动机可以产生300多万千克的推动力，总功率达17560万马力，相当于50万辆大卡车的总和。其消耗也大得惊人：
所装的2200吨燃料，可供12500辆卡车开1小时，可只能供它烧2分半钟。2分半钟后它自动脱下，这时火箭已升到60千米的高空，并达到了2.7千米／秒的速度。火箭第二级长25米，装有34万加仑（154万升）液态燃料，燃烧8分钟后，将末级火箭送到177千米高空，并加速到6.7千米／秒，然后脱下，同时长17米的第三级继续点火，把卫星或飞船送入预定的轨道。
卫星上天
火箭技术发展到20世纪50年代，已经达到了相当的水平，一些西方火箭专家们开始考虑，是否可以为即将来临的“国际地球物理年”（1957年7月～1958年12月）发射一颗卫星，以获得更多的研究成果。美国政府经过慎重考虑，于1955年7月29日正式宣布，要为此而努力。不久，苏联也发表了类似的声明——只是当时西方世界几乎没有人把这件事当真。
事实上，前苏联的确加快了步伐。1956年末，前苏联获悉美国已于9月间进行了运载火箭的试验。为了赶在美国之前，前苏联政府决定推迟原来在国际地球物理年的发射卫星的计划，而改为抢先发射两颗简易卫星。为此，卫星只携带最简单的仪器。
1957年10月4日，一切准备就绪，位于咸海附近的拜科努尔发射场上竖起了一个庞然大物。22时许，一个号手吹响了人类向太空进军的军号，28分34秒、人类第一颗人造地球卫星冉冉升起，并顺利进入绕地球的轨道，它离地面最近和最远处分别为215千米及947千米，绕转的周期为96.2分钟。
“卫星1号”呈球状，外径58厘米，重83.6千克，相当于一个彪形大汉的体重，两个铝合金的半球壳依靠橡胶体密封接合。尽管它总共寿命只有102天（其中的无线电设备仅工作了24天），于1958年1月14日坠入稠密的大气层而被焚毁，科学价值相当有限（有人评价它只是一台无线发报机加一支温度计）。但在世界上引起的轰动和震惊却是无与伦比的。世界各国的主要报刊无不以最醒目的标题作了最快的报道。
尽管美国当局装得若无其事，国务卿杜勒斯还责问美国报界大王“为什么围绕这个‘铁块’大做文章”，但卫星每一次从美国上空飞过时都发出清晰、尖锐的蜂鸣声，它所引起公众的恐慌是无法掩饰的——因为当时两国间正处于冷战的高潮期，所以种种谣言闹得人心惶惶，不少美国人时时抬头紧张地注视天空，生怕卫星上扔下什么吓人的武器……“卫星1号”上天后一个月，“卫星2号”又于11月3日上了天。它的重量达508.3千克，在天空飞了5个多月。前苏联两颗卫星相继发射成功，而美国在12月的卫星发射却令人尴尬地掉了下来，前苏联的这些成就把一贯自大的美国人惊得目瞪口呆，他们觉得自己成了“龟兔赛跑”寓言中的兔子。
如梦初醒的美国加快了步伐，终于在1958年2月1日也把人造卫星“探险者1号”送上了天。它的外形象把摺着的雨伞，虽然其重量只有8.22千克，但其中一半以上（4.8千克）是仪器。所以反而比重10倍的“卫星1号”更加有用，它获得了许多重要的成果。例如，发现地球上空的两个辐射带（称“范爱伦带”，对航天有重要意义）就是它的成果之一。“探险者1号”飞得很高，所以绕地球的周期是114.8分钟。到5月23日，由于电池耗尽，它停止了工作。经过十几年的默默飞行，在1970年3月21日坠入大气烧毁。
我国航天事业的发展速度也是十分惊人的。1970年4月24日，在酒泉卫星发射场上，我国科技人员利用自己的“长征号”运载火箭，顺利地把我国第一颗人造卫星——“东方红1号”送上了天空。“东方红1号”重量为172.82公斤，几乎是前苏联“卫星1号”的2倍。它的外形是一个近似球形的多面体，直径约1米。除了以114分钟的周期绕地球运转外，它本身还以每分钟120转的速度快速自转着。它装有多种科学仪器，以20.009兆赫的频率不停地播放（东方红）乐曲。20天后，由于上面的银锌电池耗完而停止发送信号。由于它最近时离地高度有441千米（远地点2384千米），所以估计寿命可达100年。
“东方红1号”发射的成功，使我国成为第五个进入空间的国家。到1995年底，已经独立发射成功人造卫星的国家已多达10个。除此之外，靠其它国家的火箭及技术发射卫星的国家及组织则更多，如瑞典、加拿大、意大利、澳大利亚、德国、荷兰、西班牙、印尼……总共约在20个以上。最多时一年内发射上天的各种卫星可达上千颗。
征服太空的功臣
约翰·肯尼迪是美国第35位总统。1963年11月22日中午，他在敞篷汽车上被人刺杀。这个血淋淋的场面，世界许多国家的人民，包括远在东半球的日本人，都马上在电视中看到了。这是人造卫星的功劳。当时美国的“中继站1号”卫星正在作实况转播，所以立即把这一惊人事件用电视传播到了世界各地。世界进入了信息时代，人造卫星在传播电视、电话，促进世界信息交流方面，发挥了巨大的作用。正如当年美国报业大王回答杜勒斯所言：“因为那不是普通的‘铁块’，它已使人类的生活进步了几个世纪。”卫星明显使“世界变小了”。
卫星的出现使“宇宙医学”
诞生了。最先，人们利用“中继站2号”把外地患者的脑电图发到著名的明尼苏达州梅育医院，从而使病人得到最好的诊断及治疗。1965年5月，“晨鸟”卫星把美国休斯敦的培拉大学附属医院的心脏手术转播到8000千米外的欧洲大陆，由心脏科权威向瑞士、英国、法国的同行作心脏瓣膜替换手术示范，一边讲解这种高难度技术的知识。
卫星还可使僻远的山村和边疆得到各种电视教育……在茫茫大海或荒凉的沙漠中，不时会发生交通等各种事故，不幸者过去能生还是很少的。但是自从有了人造卫星后，常可以及时发现这些处于困境中的人。1979年，由前苏联、美国、加拿大、法国四国发起成立了“国际卫星救援组织”，苏美两国专门发射了4颗卫星，它们在不到三年内，就发现了失事的船只和飞机150艘（架），共救出500多名遇难者。
1995年6月上旬，美国飞行员奥格雷的飞机在萨拉热窝上空被塞族军队击落，6天之后奥格雷奇迹般回到了“维和”部队，这完全归功于新发明的“全球卫星系统（GPS）”。他正是通过这种系统把自己落难的准确位置告诉了营救人员，其位置误差在10米之内！
卫星对于气象预报更是功勋卓绝。例如1969年8月，美国气象学家从“艾萨”卫星发回的云图中发现，“艾米尔”大飓风已在墨西哥海湾上形成，就及时发出了警报，使密西西比州及路易斯安那州的75000人及时撤离出了“危险区”。这是当代美国最大规模的一次人口迁移。几天后，时速312千米的风暴席卷而来，在它所经之处，6000多所房屋倒塌，5万多幢建筑物受到严重破坏，密西西比河的巨浪咆哮着冲决了堤岸……结果造成了260人死亡，财产损失15亿美元。但若不是及早预报，估计至少会夺去5万条生命，毁坏几百亿美元的财产。
地球资源卫星上天后，可寻遍荒山野漠，深入到人类无法抵达的区域，进行高效率的普查及勘测。它们用红外、紫外、X射线、γ射线等多种手段，把“目光”深入到地底之下。如1982年7月发射的“陆地－4号”卫星，可分辨地面上30米的目标，定向精度达到0.01°。资源卫星的功绩十分显赫，它发现了撒哈拉大沙漠的地下水源，前苏联乌克兰小麦的大面积歉收，阿拉斯加的油田、巴基斯坦和赞比亚的铜矿，玻利维亚最大的锂矿，南中国海大陆架底下大量的天然气……森体火灾固然逃不过它的眼睛，就连日本海的海水温度升高0.1度也在其掌握之中。
总之，人造卫星正在越来越深入到科学技术各个领域，为人类创造更多的财富。它的“家庭成员”日益庞大。从用途来看，一般可归为三大类：用于科学研究的“科学卫星”，如天文卫星、空间物理探测卫星等等；进行新技术试验或为某种目的作探索的“技术试验卫星”；最多的一类则是名目繁多的应用卫星，除了保密的军事卫星（侦察卫星、截击卫星）外，还有通信卫星、气象卫星、导航卫星、测地卫星、资源卫星……实在难以—一列全。
根据不完全的统计，到1993年6月为止，各国研制成功的大小运载火箭已有80多种类型，遍布各大洲的大型航天器发射场有10个之多。从1957年以来，已相继向空间发射了3540次4444颗各类人造地球卫星，100多艘载人宇宙飞船（或称航天器）及109个各类空间探测器。为了便于对它们跟踪观测，国际上规定了相应的“人造天体命名法”。它由一个几位数组成：前四个是发射的公元年份，中间三位数是当年的第几次发射，末两位数字是同一次发射形成的人造天体按亮度排列的序号，这最后两位数也可用“拉丁字母”来代替（l、O不用）。如我国第一颗人造地球卫星形成了三个人造天体：“197003401（或“1970034A”）卫星本体；“197003402”（或“1970034B”）末级运载火箭及“197003403”（或“1970034C”）火箭碎片。
一次发射形成人造天体最多的卫星是美国空军发射的一颗秘密卫星“提坦3c－4”，它于1965年10月15日升空，以后陆续形成了464个人造天体，使9位数不够敷用，只得标以1965082A、1965082B……1965082UH！
飞入太空的“名犬”
科学家们使用生物火箭所进行的一系列生物学、医学等方面的研究活动，对人类安全地进入太空，已经作了卓有成效的“火力侦察”。但是，人在太空可能要遇到的许许多的麻烦事，还需要用更严谨、更实质、更有效的手段来探索、实验，以保证人类飞天万无一失。于是，生物卫星应运而生，它肩负起比生物火箭更为艰巨的使命。
