为什么呢？这和飞往太空必须克服地球引力有关系。你知道航天器需要有多高的速度才能飞离地球？科学家告诉我们：要能环绕地球飞行需要7.9千米/秒（这就是“第一宇宙速度”，也叫“环绕速度”），要能飞入太阳系需要11.2千米/秒（这就是“第二宇宙速度”，也叫“逃逸速度”）。所以，使用像飞机这样的工具是根本无法达到航天器需要的宇宙速度的。即使是使用运载火箭，单靠一级火箭也往往不能成功，特别是发射载人航天器的大型火箭，都是多级结构的，一般是2-4级。 

　　这是苏联的齐奥尔科夫斯基想出来的一个绝妙办法。他从小体弱多病，在9岁时耳朵就聋了，只好辍学在家，但依靠自修中学和大学课程而完成了学业，在担任中学数学老师期间又潜心研究宇宙航行理论，终于成为一名著名航天科学家。齐奥尔科夫斯基建议造一个“火箭列车”，就是把几个能单独工作的火箭发动机一节一节地连起来，其中每级火箭的燃料用完时就自动关机并脱落，下一级火箭接着开机工作，直到速度达到所需要的数值，把航天器送入预定轨道。有的科学家做过计算，二级火箭比单级火箭的最终速度可以提高50%。其实，想想这里面的道理也不难解释嘛！火箭运载的重量越大，所需消耗的燃料就越多，如果及时把燃料已经烧完的火箭壳体扔掉，火箭的整体重量降低，就可以利用较小的能量进一步推动火箭的剩余部分。 

　　多级火箭各级之间的联接方式，有串联、并联和串并联几种。“串联”就是把几枚单级火箭首尾相连在一条直线上；“并联”是把一枚较大的单级火箭放在中间（叫“芯级”），在它的周围捆绑几个较小的火箭（叫“助推级”）；“串并联”就是上面两种方式的结合，第一级是并联式，上面再串联第二级或第三级。有时人们把助推级叫做“半级”，所以你可以听到“二级半”或者“三级半”的说法。这里还要告诉你，多级火箭各级之间可不是随随便便“拼搭”起来的，而是通过“连接—分离机构”实现连接和分离的。这个连接机构得很牢固，不然在发射期间，级间一旦断开，火箭就不能完成任务了。分离机构由爆炸螺栓（或爆炸索）和弹射装置（或小火箭）组成。需要分离时，爆炸螺栓或爆炸索就发生爆炸，使连接断开，然后由弹射装置或小火箭将两部分分开，也有借助前面一级火箭发动机启动后的强大射流分开的。 

　　这样，就不难答复小朋友的问题了：火箭的级数是不是越多越好呢？当然不是啰！因为增加级数会使得级间连接和分离结构相应地增加。这样，一方面增加了结构重量，另一方面降低了可靠性。所以，咱们要明白，很多事情都是有正反两个方面，有优点也有缺点，必须反复比较、选择，才能找到最优化的方案。 

　　这里，还要告诉小朋友们，火箭发动机除了用来发射航天器以外，还可以完成姿态修正与控制、轨道转移等任务，这也是保证航天员能够安全可靠地完成飞天任务的重要方面。例如，航天器上的太阳电池帆板要时刻对准太阳，航天器对接时要严格对准靶目标，航天器返回大气层时制动防热面要对准迎面气流方向，别小看这些动作，做不好的话，也可能就毁掉了航天器。现代的航天器上都会设置一些小型火箭发动机，来承担姿态控制、轨道转移等功能。这类发动机不追求大推力，而是追求控制的精密，要求总工作时间长，可以多次启动。除了化学火箭发动机，也有使用其它类型的，例如离子发动机。它是先利用电能把气态的工质电离成为带有电荷的物质，然后在强电场作用下加速喷出，通过反作用力推动航天器改变原来的运动状态。 

　　小朋友们，你们是否听到过一个“星坚强”的故事？2017年6月19日0时11分，中国在西昌卫星发射中心由“长征三号乙”运载火箭发射了一颗卫星“中星9A”，刚飞出地球后不久，它就被遗落在“半路”上。这是由于火箭出现异常，把它仍在距地面16000千米的半空中，这里离开预定轨道的高度还有20000多千米呢！然而令人惊异的是，它靠着自带的燃料独自在太空中“徒步”行进、爬升，完成了一次长达16天的“太空自救”。原来，卫星上的地球敏感器和变轨发动机都可以正常使用，在地面的工作人员控制下，变轨发动机先后完成了10次重新点火，准确进行了轨道调整，多次频繁穿越地球周边的中、低轨道的辐射带，最终成功定点于东经101.4°赤道上空的预定轨道。尽管因为消耗了过多的燃料，卫星“折寿”了，但它毕竟还可以工作5年，变轨发动机拯救了一颗卫星！ 

（未完待续）