火箭实验的创始者
罗伯特·戈达德是美国最早的火箭发动机发明家，是“火箭实验创始者”，被公认为现代火箭技术之父。
戈达德出生于美国马萨诸塞州，在他17岁的时候就向往火星之旅了。十年以后戈达德认识到，唯一能达到这个目的的运载工具就是火箭。从那时起，他就决定将自己献身于火箭事业。24岁从渥切斯特技术学院毕业后进入克拉克大学攻读博士学位。1911年他取得博士学位后留校任教。1914年他开始用火药制成许多小型固体火箭，对火箭理论进行实验性研究。他发现要使火箭达到宇宙航行所需的能量和速度，只有采用液氧、液氢为燃料的火箭发动机才能取得成功。
1919年，戈达德在经典名着《到达极高空的方法》中，透彻地阐述了火箭运动的基本数学原理，同时详尽论证了火箭把人和仪器送上月球的可行性，开创了航天飞行和人类飞向其他行星的时代。1922年3月，戈达德向克拉克大学提交了液体火箭的总体设计方案，研制出用液氧和煤油来推进的液体火箭。
1925年在他的实验室旁的小屋里，一台液体推进剂的火箭发动机进行了静力试验，1926年成功地进行了世界第一次液体火箭发动机的飞行。在马萨诸塞州的奥本，冰雪覆盖的草原上，戈达德发射了人类历史上第一枚液体火箭。火箭长约3.4米，发射时重量为4.6千克，空重为2.6千克。飞行延续了约2.5秒，最大高度为12.5米，飞行距离为56米。这是一次了不起的成功，它的意义正如戈达德所说：“昨日的梦的确是今天的希望，也将是明天的现实。”
戈达德于1929年又发射了一枚较大的火箭，这枚火箭比第一枚飞得又快又高，更重要的是它带有一只气压计、一只温度计和一架来拍摄飞行全过程的照相机，这是第一枚载有仪器的火箭。
1931年，戈达德采用与现代火箭相仿的程序发射方法，他首先采用陀螺仪控制火箭的飞行方向，火箭的飞行时速猛增至885千米，飞行高度达到了2500米。1935年，戈达德的火箭冲破了20千米，时速超过1193千米，首次实现了人造飞行器的超音速飞行。
此外，他还获得火箭飞行器变轨装置和用多级火箭增大发射高度的专利，并研制了火箭发动机燃料泵、自冷式火箭发动机和其他部件。他设计的小推力火箭发动机是现代登月小火箭的原型，曾成功地升空到约2千米的高度。他一共获得过214项专利。
戈达德的研究极端缺少经费，而且挑剔的舆论界也不放过这位严谨的教授。
《纽约时报》的记者们嘲笑他甚至连高中的基本物理常识都不懂，而整天幻想着去月球旅行。他们称戈达德为“月亮人”。为新闻界左右的公众也对这位科学家的工作表示怀疑和不理解，但这都不能撼动顽强的戈达德。最好的办法是走自己的路，继续自己的研究，而对公众的反应保持沉默，因为他很清楚这种讥讽是不会持久的。
意想不到的是报界的报道引起了美国航空界先驱人物之一林白的注意。在亲自考察了戈达德的试验和计划之后，他立即设法从格根海姆基金会为戈达德筹得5万美元。这对于极端缺少资金而又迫切需要进行实验设计的戈达德真是雪中送炭。这时马萨诸塞州对于戈达德的计划就显得太拥挤了，于是在1930年他的全家和四个助手迁到新墨西哥州的罗斯威尔建立他的发射场。到1941年，除了短暂的中断之外，他在这里从事了在科技史上最令人瞩目的个人研究计划。
戈达德虽然成功地发射了世界上第一枚液体火箭，但最初并没有引起美国政府的重视和支持，所以到他逝世时美国的火箭技术还远远落后于德国。直到1961年苏联宇航员加加林上天后，美国才发表了戈达德30年来研究液体火箭的全部报告。后来，他被誉为美国的“火箭之父”，被追授了第一枚刘易斯·希尔航天勋章，美国宇航局的一座空间飞行中心被命名为“戈达德空间研究中心”。
戈达德的坎坷而英勇的一生，所留下的报告、文章和大量笔记是一笔巨大的财富。这些财富不仅对后人的研究起到了重要的作用；而且对各国航天的历史起到了不可替代的作用。对于他的工作，冯·布劳恩曾这样评价过：“在火箭发展史上，戈达德博士是无所匹敌的，在液体火箭的设计、建造和发射上，他走在了每一个人的前面，而正是液体火箭铺平了探索空间的道路。当戈达德在完成他那些最伟大的工作的时候，我们这些火箭和空间事业上的后来者，才仅仅开始蹒跚学步。”
运载能力最大的商用运载火箭
阿丽亚娜5型运载火箭是目前世界上运载能力最大的商用运载火箭。当进行单星发射任务时，它可以把6500千克的有效载荷送入地球同步转移轨道，而进行双星发射任务时，可以把6000千克的有效载荷送入相同的轨道。
人类历史上的第一枚现代运载火箭是在1957年10月由苏联发射成功的，它把世界上第一颗人造地球卫星送入了太空，从此为人类发展航天运输和空间应用技术开创了先河，并奠定了坚实的基础。而即使欧洲在“二战”期间，由德国研制了着名的V-2火箭，它被公认是后来人类现代运载火箭和洲际弹道导弹发展的雏形。但“二战”结束后，德国作为战败国，这项技术不仅被迫搁置，而且美国还从德国掠走了大量的火箭部件和技术设计人员，从而壮大了本国的火箭开发实力。由于历史政治原因，欧洲一直没有大规模发展航天运输技术，直到1973年7月31日欧洲空间局成立时才结束了这种局面。
1973年12月，欧洲空间局开始联合投资研制阿丽亚娜型运载火箭，这是一种液体三子运载火箭，研制工作历时6年，投资费用约10亿美元(1988年币值)。1979年12月，第一枚阿丽亚娜1型火箭首次亮相，并圆满完成了第一次飞行任务，1981年正式投入商用。自此，欧洲的运载火箭技术获得了快速发展。特别是进入20世纪80年代以后，由于商业通信卫星技术的迅猛发展及其大量应用，推动了运载火箭的不断发展。欧空局又在阿丽亚娜1型运载火箭基础上陆续研制了阿丽亚娜2型、阿丽亚娜3型、阿丽亚娜4型和阿丽亚娜5型运载火箭，从而使阿丽亚娜系列运载火箭的地球同步转移轨道运载能力从最初的1850千克增加到6500千克。
由于目前世界上最大的商业通信卫星质量不超过5.5吨，而大部分商业通信卫星的质量介于2.5~4吨之间，因而阿丽亚娜5型运载火箭不仅具有发射世界上最大的高轨道商业通信卫星的能力，还具有一箭发射两颗较大高轨道卫星的能力，这样可以大大降低用户费用。
阿丽亚娜5型运载火箭由4种型号组成，它除使用了改进的一子级外，还使用了在阿丽亚娜4型运载火箭三子级基础上改进而成的新型低温上面级，经过改进后，它的地球同步转移轨道运载能力提高到8吨(单星)。而运载能力最大的阿丽亚娜5型改进型改进后，地球同步转移轨道运载能力将提高到12吨(单星)。2002年第一种改进型阿丽亚娜5型运载火箭投入使用后，欧洲空间局停止生产旧的阿丽亚娜4型运载火箭。
在过去十几年里，阿丽亚娜系列运载火箭不仅在激烈的国际商业卫星发射市场竞争中获得了巨大的成功，并且推动了人类现代运载火箭技术的发展。同时，也带动其他航天大国开发研制了新一代运载火箭。如20世纪90年代中期，美国、俄罗斯和日本分别研制了“德尔它4”“宇宙神5”“安加拉”和“H-2A”系列运载火箭，由于这些运载火箭全部采用了“系列化、标准化、模块化”的设计方案，并且由于引入了高性能发动机等，不仅使其具有了与阿丽亚娜5型运载火箭相当的运载能力，还使生产成本大幅降低。这些运载火箭在本世纪初陆续发射成功，并在未来形成一定的生产规模。大批新型运载火箭涌入国际航天发射市场后，必将对未来的市场格局产生重大影响，阿丽亚娜5型运载火箭的竞争优势也必将受到影响。
第一颗人造卫星
世界上第一颗人造地球卫星——人造地球卫星1号是苏联在1957年10月4日发射的。
1957年10月4日苏联拜科努尔航天中心天气晴朗。人造卫星发射塔上竖立着一枚大型火箭。火箭头部装着一颗圆球形的有4根折叠杆式天线的人造卫星“斯普特尼克”1号。随着火箭发动机的一声巨响，火箭升腾，在不到两分钟的时间里消失得无影无踪。世界上第一颗人造卫星发射成功了。
消息迅速传遍全球，各国为之震惊，世界各大报刊都在显要位置用大字标题报道：《轰动20世纪的新闻》《科技新纪元》《苏联又领先了》《俄国人又打开了通往宇宙的道路》等。
这颗卫星的本体是一只用铝合金做成的圆球，直径58厘米，重83.6千克。
圆球外面附着4根弹簧鞭状天线，其中一对长240厘米，另一对长290厘米。
卫星内部装有两台无线电发射机——频率分别为20.005兆赫及40.002兆赫，无线电发射机发出的信号，采用一般电报讯号的形式，每个信号持续时间约0.3S，间歇时间与此相同。此外还安装有一台磁强计、一台辐射计数器，一些测量卫星内部温度和压力的感应元件及作为电源的化学电池。尽管这颗“小星”在天空不过逗留了92天，但它却“推动”了整个地球，加快了各国发展空间技术的步伐。
它在拜克努尔发射场由一支三级运载火箭发射。起飞以后几分钟，卫星从第三级火箭中弹出，达到第一宇宙速度(7.9千米/秒)，进入环绕地球飞行的轨道。它距离地面最远时为964.1千米，最近时为228.5千米，轨道与地球赤道平面的夹角为65毅，以96.2分钟时间绕地球1周，比原来预计的所需时间多1分20秒。在秋夜的晴空中，有时它像一颗星星在群星中移动，肉眼可以看到它。这颗卫星的运载火箭于1957年12月1日进入稠密大气层陨毁。卫星在天空中运行了92天，绕地球约1400圈，行程6000万千米，于1958年1月4日陨落。为了纪念人类进入宇宙空间的伟大时刻，苏联在莫斯科列宁山上建立了一座纪念碑，碑顶安置着这个人造天体的复制品。
历史总不乏戏剧性，据当年担任苏联航天泰斗科罗廖夫第一助手的切尔托克院士近来在莫斯科透露，在那次震惊世界的航天发射中，苏联航天设计师的主要目的是进行洲际导弹发射实验，送人造卫星上天只是顺便的搭载实验而已！
原来，苏联航天设计师们只想尽快打造一枚能携带核弹头并能达到美国本土的洲际弹道导弹，那时，面临这项主要任务的苏联航天设计师们根本瞧不上实验携带的人造卫星，认为它不过是颗圆铁球、“小玩具”，不会有太大的用途。因此，卫星发射上天的消息会在全世界引起巨大反响是苏联航天设计师们根本没想到的。这真是“有心栽花花不活，无心插柳柳成荫”，洲际弹道导弹发射试验失败了，但人类第一颗人造卫星却上天了！苏联也因此戴上了“把第一颗人造卫星送上天”的桂冠。
不久，为了给载人航天预做试验，苏联又发射了第一颗载有名叫“莱依卡”的小狗乘坐的“卫星”2号人造地球卫星。据有关报道，当年美国总统肯尼迪被苏联这个强劲的对手的惊人之举惊呆了，整个美国航天界为此整整反省了一周。
第一艘航天飞机
1976年9月17日，人类历史上第一架航天飞机被拖出了罗克威尔的帕玛戴尔总装大楼。这架编号为101，取名“企业号”的航天飞机是美国航天飞机计划中第一架原型机。“企业号”航天飞机长37.2米，宽23.8米，高17.4米，空重72.6吨，载荷舱长18.2米，宽4.6米，能将29.5吨重载荷送上370~1110千米高的空间轨道，并可从空中带回1.45吨重载荷。在具有辅助电源的前提下，可在太空停留30天，并可执行各种太空使命。“企业”号航天飞机如今已经退役，在完成了它的测试使命并进行过一系列遍及海外多国的展示之旅后，美国政府将其捐给史密森尼学会作为馆藏。
第一艘载人飞船
“水星号”飞船(Mercuryspacecraft)美国第一个载人飞船系列。飞船由圆台形座舱和圆柱形伞舱组成，在发射时，水星号飞船的顶端还有一个高约5米的救生塔。在座舱外面大钝头处覆盖一层很厚的防热材料。飞船返回前点燃制动火箭，然后抛弃制动火箭组合件，再入大气层，下降到低空时打开降落伞，航天员与飞船一起溅落在海上，由直升机和打捞船只回收。1961年5月5日“水星号”飞船进行了首次亚轨道载人飞行，运行中航天员曾试验使用手控装置保持飞行路线，进行滚动和偏航飞行，拍摄了地球陆地构造、气象云图和天体等照片。美国第一个载人飞船系列从1961年5月至1963年5月共发射6艘。前两次是绕地球不到一圈的亚轨道飞行，后4次是载人轨道飞行。主要目的是试验飞船各种工程系统的性能，考察失重环境对人体的影响、人在失重环境中的工作能力以及对发射和返回过程中遇到超重的忍耐力等。
“水星”飞船是美国的第一代载人飞船，总共进行了25次飞行试验，其中6次是载人飞行试验。“水星”飞船计划始于1958年10月，结束于1963年5月，历时4年8个月。“水星”计划共耗资3.926亿美元，其中飞船为1.353亿美元，占总费用的34.5%；运载火箭为0.829亿美元，占总费用的21.1%；地面跟踪网为0.719亿美元，占18.34%；运行和回收操作费用为0.493亿美元，占12.6%；其他设施为0.532亿美元，占13.46%。“水星”计划的主要目的是实现载人空间飞行的突破，把载一名航天员的飞船送入地球轨道，飞行几圈后安全返回地面，并考察失重环境对人体的影响、人在失重环境中的工作能力。重点是解决飞船的再入气动力学、热动力学和人为差错对以往从未遇到过的高加速度和零重力的影响等问题。
“水星”飞船总长约2.9米，底部最大直径1.86米，重1.3~1.8吨，由圆台形座舱和圆柱形伞舱组成。座舱内只能坐一名航天员，设计最长飞行时间为2天，飞行时间最长的一次为34小时20分，绕地球22周。“水星”计划的6次载人飞行共历时54小时25分钟。
“水星”飞船的姿态控制系统以自控为主，另有两种手控方式作为备份。
