Para encontrar esta "escalera" hacia el cielo, los pioneros de los cohetes modernos realizaron incansables exploraciones. En la década de 1940, finalmente nació el cohete. La tecnología de cohetes moderna está directamente inspirada en los antiguos cohetes chinos.
Es universalmente reconocido que la cuna de los cohetes es China. Hace más de mil años, los chinos inventaron un arma en la que se ataba un tubo de bambú que contenía pólvora al centro del eje de la flecha. Se enciende la mecha, la pólvora arde violentamente, el humo se expulsa violentamente hacia atrás y el cuerpo de la flecha se empuja hacia adelante, volando hacia la posición del enemigo con el humo. La gente llama a esta arma "cohete". Los cohetes vuelan más rápido, más lejos y son más mortíferos que otras flechas. La dinastía Ming de China fue el apogeo del desarrollo de cohetes antiguos. En ese momento, el número de cohetes había aumentado a más de una docena y también se habían convertido en cohetes de múltiples etapas. Este fue un gran avance en la historia del desarrollo de cohetes.
En la historia del desarrollo de cohetes, China ha realizado contribuciones destacadas. Pero en la larga sociedad feudal, la tecnología de cohetes no se desarrolló y esas brillantes ideas fueron enterradas. Después de dominar la primitiva tecnología de cohetes, los países occidentales estuvieron a la vanguardia del desarrollo de cohetes modernos.
El fundador de la teoría moderna de los cohetes es el ruso Tsiolkovsky. Nació en un pequeño pueblo de Rusia. Cuando tenía 10 años, desafortunadamente contrajo escarlatina severa y quedó sordo después de la enfermedad. Tuvo que quedarse en casa y educarse por sí mismo, y más tarde se convirtió en profesor de secundaria. A la edad de 39 años comenzó a estudiar sistemáticamente los cohetes. En 1903, publicó un artículo titulado "Exploración del universo mediante cohetes" en el que proponía la teoría de los cohetes líquidos.
Cree que los cohetes utilizaban combustible sólido en el pasado, que no podía controlarse una vez encendido. Durante el viaje interestelar, el empuje del cohete debería ser tan ajustable como el acelerador, por lo que imaginó audazmente usar oxígeno líquido como oxidante y queroseno como propulsor, y usar una bomba para ajustar la cantidad de propulsor que ingresa a la cámara de combustión.
Este artículo señalaba el camino de los vuelos espaciales tripulados, por lo que los rusos lo llamaron el "Padre de los cohetes". Debido a las limitaciones de las condiciones técnicas y los antecedentes de la época, estos resultados teóricos no fueron respaldados en experimentos y no pudo construir un cohete con características modernas durante su vida.
Veinte años después, un estadounidense llamado Gotha comenzó a probar el cohete líquido de Tsiolkovsky. En 1919, Gotha publicó un artículo "Métodos para alcanzar el vacío", en el que discutía que los cohetes pueden volar en el universo sin aire. En 1920 comenzó la producción de prueba de cohetes líquidos. El trabajo fue extremadamente difícil y puso mucho esfuerzo. El primer cohete líquido del mundo fue lanzado con éxito el 16 de marzo de 1926, se elevó 12 metros en 25 segundos y voló 56 metros.
En la Segunda Guerra Mundial, la demanda de armas en la guerra impulsó el desarrollo de cohetes. Durante la Segunda Guerra Mundial, la Alemania fascista desarrolló por primera vez un cohete líquido, llamado V-2, con una longitud total de 14 m, un diámetro de 1,65 m y un peso total de 5,4 toneladas. La parte delantera del cohete es una ojiva, el explosivo pesa 1 tonelada, el alcance es de 330 kilómetros y la velocidad de vuelo es 6 veces la velocidad del sonido.
Una noche de septiembre de 1944, el ejército alemán lanzó este cohete V-2 desde los Países Bajos ocupados hacia Londres, Inglaterra. Pronto, las alarmas sonaron por todo Londres, las llamas se dispararon hacia el cielo y enormes explosiones fueron ensordecedoras. Las unidades de defensa aérea de Londres encendieron todos sus reflectores para que la noche pareciera día. Curiosamente no había ni un solo avión enemigo en el cielo. Más tarde se descubrió que esta vez no fue un avión alemán el que atacó Londres, sino una nueva arma llamada misil V-2. Lanzado frente a la costa de los Países Bajos, puede cruzar el Canal de la Mancha y llegar a Londres en minutos.
El 7 de mayo de 1945, Alemania anunció su rendición incondicional y fue ocupada por las fuerzas aliadas y soviéticas. El ejército estadounidense tomó la iniciativa y rápidamente transportó a 150 investigadores alemanes de alto nivel y todo el lote de componentes del V-2 de regreso a Estados Unidos. La ex Unión Soviética no se quedó atrás, pero después de todo, llegaron tarde. Solo trajeron consigo a una parte del estado mayor, pero se llevaron todo el equipo. Equivale a trasladar una fábrica completa de V-2. Posteriormente, los cohetes gigantes de Estados Unidos y la ex Unión Soviética estuvieron estrechamente relacionados con el V-2, y también se puede decir que son el verdadero sucesor del V-2.
La gente bromeaba diciendo que "los cohetes de Estados Unidos y la antigua Unión Soviética se saludaban en alemán cuando se encontraban en el aire", lo que ilustra vívidamente este período de la historia.
Desde entonces, la Unión Soviética y Estados Unidos han lanzado una feroz guerra espacial, y la parte central de esta guerra es la competencia por los cohetes. En 1955, la ex Unión Soviética construyó un misil que podía transportar armas nucleares y era muy poderoso. En ese momento, la Unión Soviética estaba por delante de Estados Unidos en tecnología de cohetes. El 4 de octubre, la ex Unión Soviética puso en órbita con éxito un satélite terrestre artificial utilizando un vehículo de lanzamiento con el nombre en código "T3A" en el sitio de lanzamiento de Konur.
Esta noticia conmocionó a Estados Unidos, que finalmente aprobó el programa de satélites. Desde entonces, los científicos estadounidenses han desarrollado rápidamente una serie de cohetes. El plan de alunizaje se llevó a cabo con éxito en julio de 1969. Esto sin duda ilustra el nivel líder de los cohetes estadounidenses en precisión y seguridad de vuelo, y también muestra que Estados Unidos ha obtenido ventajas en el campo aeroespacial. En 1971, Estados Unidos lanzó con éxito un satélite que orbitaba alrededor de Marte. En este momento, los humanos han alcanzado y pueden captar con precisión la velocidad del segundo universo. En 1987, el "Pioneer 10" se convirtió en el primer objeto creado por el hombre que salió volando del sistema solar y la superación de velocidad del cohete llegó a su fin.
Si un cohete puede volar en el aire, hay que resolver dos cuestiones: ¿De dónde procede el oxígeno necesario para la combustión? ¿De dónde viene el empuje?
La combustión es un proceso de reacción química que requiere combustible y aceleradores de combustión. Como la gente está familiarizada con la quema en el aire y la combustión no requiere el suministro de oxígeno especial, dan por sentado que mientras haya combustible, pueden arder, ignorando el papel de los aceleradores de la combustión. El motor a reacción del avión sólo necesita transportar gasolina. Cuando el motor está en funcionamiento, obtiene del aire el acelerador de la combustión: el oxígeno. Entonces, para que este motor funcione en el vacío, debe traer su propio oxígeno.
Los motores de cohetes llevan tanto combustible como acelerador de combustión. Estas dos dosis juntas se llaman propulsor. Un cohete sólo puede volar en el espacio si lleva todas sus raciones. Por supuesto, también puede volar en la atmósfera.
La segunda pregunta es cómo obtener "empuje". La tercera ley de Newton le dice a la gente que cuando el objeto A ejerce una fuerza sobre el objeto B, el objeto B también debe ejercer una fuerza de reacción sobre el objeto A al mismo tiempo. Estas dos fuerzas son iguales en magnitud y opuestas en dirección. El ejemplo más llamativo de la naturaleza es el pulpo. Cuando huye del peligro, contrae bruscamente la cánula interna llena de líquido de su cuerpo. Después de exprimir el líquido, se rocía desde la boquilla detrás de su cuerpo. Al mismo tiempo, el líquido rociado también le dio al pulpo un empujón hacia adelante, y el pulpo se escapó como una flecha.
El principio de los motores de cohetes es similar. El propulsor se quema en la cámara de combustión del motor del cohete para producir gas a alta temperatura y alta presión, que se rocía hacia atrás desde la boquilla a alta velocidad y, al mismo tiempo, el cohete recibe un empuje hacia adelante. A medida que continúa la combustión, el cohete será propulsado por una corriente en chorro inversa continua. Bajo la acción de este empuje, la velocidad del cohete seguirá aumentando, despegará verticalmente y saldrá corriendo de la atmósfera.