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风筝必须有风才能“飞”，这就是说，风筝和由它演进而成的飞机只能在有空气的大气层内飞行。人类为了飞得更高，就必须飞出大气层去。但这需要有很高的速度，风筝和飞机不能胜任。因此，就必须寻找另一种飞行器，这种飞行器就是火箭。火箭也是中国最早发明的。在美国华盛顿的“国家航空和空间博物馆”的飞行器馆里，有一块说明牌上写着：“最早的飞行器是中国的风筝和火箭。”
据美国火箭学家赫伯特·基姆在其名著《火箭与喷气发动机》一书中介绍，在1400年前后，中国一位试验火箭的军官万户曾试图研制一种能够载人的飞行的火箭。他先是制作两个大风筝，将它们并排安放，并将一把椅子固定在风筝之间的构架上。他在构架上绑上47支当时最大的火箭筒，火箭筒的喷火口背朝椅子。他设想，火箭点燃后，就会产生一股向前冲的推力。同时，向前运动又会产生一股风，使张开的风筝借着风势，很快地把人和椅子带到空中去。当一切就绪后，万户手持风筝坐在椅子上，命其仆人手持火把，随着口令，同时点燃47支火箭。火箭点燃后，火箭筒尾部喷火，随即发出巨响，离开山头往前冲去，火箭载着万户急速上升，冲入半空。。突然，火光消失，一边的风筝飞脱，接着只见万户的身体在空中打转，向山下摔去。等到众仆人和观众赶到山脚下，万户已身无完尸。
500多年后，国际天文联合会为纪念这位世界上第一个用火箭作动力飞行的中国古代探险家，将月球背面的一座环形山命名为“万户”。
古代人对飞行的探求，体现了他们征服自然、探索宇宙的决心和勇气，也反映出古人对天空和太空的向往之情。但是，他们对将会碰到哪些问题，遭遇到什么样的危险则茫然不知。他们只靠着一些不完整的知识和经验，以为只要一直向上飞行，就能到达“天国”。事实上，在通往天空和太空的道路上，不仅需要有关飞行的知识，而且更主要的是要掌握完整的有关宇宙的科学。
宇宙究竟有多大？太阳、月亮和星星离我们有多远？它们是遵循怎样的规律运行的？我们脚下的大地是否在转动。。对于这些问题，人类经过千百年的不断思索和探求，甚至用生命作代价，才逐步找出科学的答案。
从地心说到日心说
大约在150年，希腊科学家托勒玫把人们对宇宙的看法加以总结，提出了“地心说”。按照他的观点，地球是亘古不变地静静地位于宇宙的中心，太阳、月亮、星星以及其他天体都围绕地球这个中心旋转。他认为宇宙是个巨大的球，不停地在轴上转。他设想宇宙有“九重天”，即9个运转着的同心的晶莹球壳。最低的一重天是月球天，其次是水星和金星天，太阳居于第四重天上。第五到第七重天依次是火星天、木星天和土星天，第八重天是恒星天。全部恒星像宝石一般，都镶嵌在这层天界上。在恒星之上，还有一重最高天，即原动天，那里是神灵居住的天堂。由于托勒玫的“地心说”跟《圣经》上的说法一致，所以后来就成为基督教会维护神权统治的理论基矗16世纪初，一道真理的闪电划破了愚昧无知的迷雾。波兰天文学家哥白尼在批判了“地心说”的基础上，又经过自己的长期观测，提出了“日心说”。
他认为太阳是宇宙的中心，一切行星都绕太阳旋转，地球只不过是一颗小行星而已。根据哥白尼的体系，最远的是恒星天球，它包容万物，本身是静止的，是观测其他天体的位置和运动的参考背景。太阳坐镇宇宙中心，普照全宇宙，统率着它的行星系统。所有行星层层环绕太阳运行，唯独地球带着一名侍从——月亮，它是唯一绕着地球运行的天体。月亮伴随地球绕太阳运行的同时，又每月绕地球旋转一周。
在哥白尼之后，勇敢地起来捍卫和发展哥白尼学说的，是意大利杰出的思想家布鲁诺。他认为宇宙是统一的、物质的、均匀限的和永恒的。在太阳系之外有着数不尽的世界，人们所看到的世界，只是无限宇宙的非常渺小的一部分，地球是无限空间中的小小尘埃。布鲁诺还指出，无数的恒星都是像太阳那样巨大的火球，并且以巨大的速度疾驰着。它们的周围也有许多像地球那样的行星围绕，行星周围又有许多卫星。生命不仅存在于地球，也可能存在于那些人们看不到的遥远的行星。
基督教会绞尽脑汁企图使布鲁诺屈服，但都没有成功。最后，布鲁诺被罗马教廷判处死刑。
布鲁诺死后，围绕着哥白尼学说的争论变得更加激烈。一些支持哥白尼“日心说”的科学家虽然坚信“日心说”是正确的，但却拿不出进一步的天文观测结果来证实。于是一些科学家开始研制倍率更大的天文望远镜，以期能观测到更清晰的天体图像，来证实哥白尼学说的正确性。
17世纪初，意大利杰出的科学家伽利略首先研制出倍率较高的天文望远镜。通过这台望远镜，伽利略看到了凹凸不平的月亮。他绘制出世界上第一幅月面图。
不久，伽利略又得到另一惊人发现。他把望远镜瞄准金星，然后眯起一只眼睛凑近目镜一看，立刻惊呆了，只见一个小小的月牙在放光。明亮的金星竟然成了一弯蛾眉月，这只能是内行星才会发生的位相变化！也就是说金星是在绕太阳运行。
后来，伽利略又观测到太阳光盘上的黑子，并发现黑子在太阳面的移动和变化，证明太阳也在绕轴自转。
伽利略奔走呼号，慷慨陈辞，与反对他的人展开激烈的辩论。当然，其结果是可想而知的。
为了迫使伽利略“悔悟”，宗教法庭对年近7旬的老人施行了“维里亚”（意为不眠）的严酷刑讯。审讯像“马拉松”似地边连续50个小时，法官每隔4小时轮换一批，不让伽利略有片刻安宁。刽子手们把一件件刑具摆到他面前，向他描述受刑时的可怕惨状。。几个月的折磨使伽利略极度虚弱，他再也支撑不住了，终于在教会淫威胁迫下，在别人代拟的悔罪书上签了字。
最后，罗马宗教法庭判处伽利略终身监禁。伽利略听完法庭判决后，口中仍喃喃自语：“不管怎样，地球仍在转动！”
是的，地球仍在转动。真理是扼杀不了的。德国科学家开普勒又进一步丰富了伽利略的思想，确定了行星环绕太阳运行的三大定律。
万有引力定律和液体火箭
后来，伟大的科学家牛顿用他著名的万有引力定律（宇宙中的一切物体都具有引力，宇宙中的一切物体都是相互吸引的，引力的大小和它们的质量、相互间的距离有关），不仅解释了月球绕地球运行，而且还解释了行星绕太阳运行的道理：行星之所以不能脱离太阳而远走高飞，就是在于太阳对它们有着强大的吸引力。他认为，使行星绕太阳运行的力，跟使月球绕地球运行的力都是一样的，都是引力，只不过前者是太阳的引力在起主导作用，而后者是地球的引力在起主导作用。
牛顿从理论上架起了通往宇宙的天梯，使人们千百年来的梦想有可能成为现实。但理论到现实的跨越毕竟不是轻而易举的，用什么来发射“铅弹”？
怎样才能使“铅弹”达到足够快的速度呢？于是，人们又开始了新的探索与梦想。
19世纪，欧洲的科学技术有了飞速的发展，人们对世界和宇宙有了更进一步的认识。一些基于当时科学技术知识的科学幻想小说也就应运而生。其中，被称为科幻小说鼻祖的法国作家儒勒·凡尔纳的小说是最著名的。他写的小说有《气球上的五星期》、《80天环游地球》、《地心游记》、《海底两万里》等，这些都是脍炙人口、深受广大读者喜爱的小说。他也写过两部关于宇宙旅行的小说：《从地球到月球》和《环游月球》。把这两本小说加起来，就构成从地球出发飞到月球，再回到地球的整个冒险故事。
这一时期的一个孩子，后来成为宇航之父，他就是星际航行理论的伟大奠基人、俄罗斯科学家康斯坦钉齐奥尔科夫斯基。
1883年，他利用学校假期的时间写成《外层空间》的论文。在这篇论文里，齐奥尔科夫斯基第一次提出宇宙飞船的运动必须利用喷气的原理，并画出第一张宇宙飞船的工作图。这种宇宙飞船是球形的，靠安装在舱中的大炮发射出的弹丸产生的反作用力推动。同时，他又提出另一种宇宙飞船的方案。
这种宇宙飞船是靠贮藏器中放出气流而产生的反作用力推动的。他这样写道：“让我们假设有一个装满强烈压缩气体的大桶子，如果扭开桶子一端的活门，那么气流就会不断地从大桶中冲出来，把气体质点推向空间的气体弹性也同样不停地推动着大桶。”这里，齐奥尔科夫斯基所说的“大桶”，正是现今宇宙飞船的粗糙雏型。
后来，虽然齐奥尔科夫斯基的飞艇研究由于得不到政府支持而不能够付诸实施，但他并不气馁，而又转向对重于空气的飞行器——飞机的研究。他自制了一个非常简单的仪器，用于测量空气在各种条件下对平板的阻力。
通过大量的实验和研究，齐奥尔科夫斯基在飞机飞行研究方面取得了很大的进展。他满怀信心地预言：人类终将实现用翅膀飞行！他的预言很快就变成了现实：1903年，美国的莱特兄弟试制成了世界上第一架动力飞机。
1903年，齐奥尔科夫斯基完成了《利用火箭仪器研究宇宙空间》的论文，首先提出火箭是人类飞出地球、飞向太空的工具。
可在沙皇统治的年代里，齐奥尔科夫斯基的科学研究成果并没有得到应有的承认，甚至还受到了一些人的嘲笑。但后人没有忘记他，他的包括失重、超重、多级火箭、空间站等等的重要理论奠定了星际航行理论的科学基础，展现了宇航时代的美好未来。
这之后，大西洋彼岸的美国科学家罗伯特·戈达德试验并研制出世界上第一枚液体火箭，把火箭理论引入实践。
1942年10月3日，世界上第一枚弹道式火箭终于发射成功了。这是火箭技术的一次突破性进展，是一种新式武器和飞行器的正式诞生，使人类飞向太空的梦想一天天变成现实。
记住他——加加林
在太空中，人们面对的是一个与地球完全不同的世界。在那里没有重量，没有空气，当然也缺少大气压力。在受太阳光照射的时候，温度高达120℃，而在阴影下或在夜晚，温度又降低至…90℃，最低的时候甚至降到…120℃。在这样恶劣的环境中，如果没有妥善的防护措施，人在太空一分钟也无法生存。
因为人体内的气体会急剧膨胀，体液迅速沸腾，氧气从肺、血液和组织中大量跑出来，使人立即死亡。所以，载人宇宙飞行比单纯发射人造卫星要困难的多。
但是，对于那些立志征服太空、探索宇宙奥秘的勇士们来说，太空既是一个死亡的世界，又是一个充满神奇和令人向往的世界。他们要向太空挑战，向人体的极限挑战。第一个站出来发起挑战的勇士是前苏联宇航员尤里·加加林。
1961年4月12日清晨，加加林