Ракета получает тягу выбросом массы и не требует воздуха для опоры. Тяга зависит от расхода массы и скорости истечения; атмосфера нужна некоторым двигателям как окислитель только у воздушно-реактивной техники, а космическая ракета несёт окислитель с собой.
Циолковский в конце XIX века записал связь изменения скорости с отношением начальной и конечной массы. Роберт Годдард в 1926 году запустил первую жидкостную ракету. Герман Оберт и множество инженеров развивали теорию и эксперименты.
Технический успех с преступной историей
Немецкая Фау-2 во Второй мировой войне стала первым крупным управляемым баллистическим оружием, достигающим высот космоса. Она убивала при ударах и производилась узниками в смертельных условиях принудительного труда. Послевоенные программы США и СССР использовали технику и специалистов этой системы; рассказывать только о прогрессе означает скрыть его цену.
Многоступенчатая ракета сбрасывает пустые баки и двигатели, чтобы не разгонять лишнюю массу. R-7 вывела первый спутник, Saturn V отправил людей к Луне, а автоматические станции исследовали все планеты.
Современное повторное использование возвращает часть ступени и снижает стоимость запуска при достаточной частоте полётов. Оно требует запаса топлива, теплозащиты и ремонта, поэтому не автоматически выгодно для любой миссии.
Ракета стала системой, а не только двигателем
Жидкостные двигатели позволили управлять тягой, многоступенчатость — сбрасывать пустую массу, а инерциальная навигация — выдерживать рассчитанную траекторию без внешних ориентиров. Развитие материалов и связи было столь же важно, как рост тяги. Космический полёт возник из совместной зрелости этих технологий.
История ракет — история управления массой, энергией и риском. Главный показатель не высота одного рекорда, а способность доставить полезную нагрузку на нужную орбиту и сделать это предсказуемо.