从热气球到航天飞机·第五
作者：迈克尔·怀特 ·美国
出自————《战争的果实》
出自————《战争通史》
人类总是渴望飞翔，大约公元前1000年，古代中国人可能已经掌握了用竹子和丝绸制造风筝的技术。风筝最初仅用于节日和庆典。一位名叫公输班 [ 译者注：公输班，即鲁班。 ] 的著名工匠造了个飞鸟形的风筝，据说它在空中连续飘了三天没掉下来。
到公元前400年左右，心灵手巧的中国人已将风筝用于军事目的：向敌人发起进攻前，用其分散敌方的注意力。
在西方的各种传奇中，经常会出现引人入胜的关于飞翔的情节。神话人物埃卡鲁斯(Icarus)飞到了离太阳太近的地方，结果一头栽向地面，因为他身上粘合翅膀的蜡被太阳烤化了。这不过是一种比喻，而非现实。然而，几乎可以肯定，古时候，人们曾多次尝试利用空气的升力。例如，希腊神话中的人物戴达鲁斯(Daedalus)制作了一双翅膀，利用它从迈诺斯(Minos)国王的塔楼里逃了出来。这样的描述可能是基于远古时期人们尝试像鸟一样飞翔的英雄壮举(或许是白痴行为也未可知)。
一些古代文献确实有模模糊糊的关于飞行器的描述。公元4世纪，一部中国古书《抱朴子》中有一段关于这种装置的描述：“某求教于大师，何以登上凌云之巅，飞往无边之太虚？大师曰：‘以枣树芯造飞车，以牛皮条缚紧旋转之叶片，可启动飞车。”
中世纪和文艺复兴时期的发明家们以非常认真的态度对待飞翔。或许是受到陋规的严格束缚，罗杰·培根从未真正尝试过建造飞行器，不过他详细描述了可能的飞行方法。他研究过飘浮概念，并且提出，如果设计得当，飘浮在空中的“固态”物质可以托起比空气重的东西。他在《密室操作和自然奇象》(Epistola de secretis operibus na turae，et de nullitate magiae)里这样描述道：
首先，依照成形之规，建造一些不用桨手的航海器，像乘风破浪的巨舰，仅需一个舵手操纵，它们比载满人的舰船更灵便；其次，要造出没有任何生物驾驭的迅如闪电的战车；其三，还要造出中间坐人的飞行器，转动引擎，人造翅膀即可像飞翔的鸟一样在空中扑腾。
达芬奇的记事本有上千页关于飞行的记述，在存世的纸页中，可以找到一些设计飞行器的超前想法。意大利米兰的安布罗西纳图书馆(Ambrosiana Library)收藏着达芬奇的《大西洋手稿》(Codex Atlanticus)，在标注日期为1480年的纸页上有这样的说法：“有翅膀！……如果完成的不是我，也会是其他人。这种想法不能终结。人类会探明一切，也会有翅膀。”虽然1250年培根已经描述过类似的飞行器，达芬奇的扑翼飞机(螺旋状空气飞行器)依旧被认为是最早的直升机版本。达芬奇另外还有一段描述：“我发现，像这样一种螺旋状的装置……如果用浆过的亚麻布制作，只要旋转得快，即可飞升到空中。”
正如达芬奇的坦克和其他陆路交通工具仅仅停留在文字描述阶段，他的飞行器设计不过是一些好看的图形和深思熟虑的计划。几乎可以肯定，他从来没有按照设计图制作过样机。正如他的其他设计一样，与其说困扰他的是当年他无法作出飞行器样机，倒不如说当时的技术条件使他无法作出更好的设计。人类面临的最大困难是，当时的动力源无非是人体肌肉、马、牛和水力。对这位意志坚定的飞行家来说，这些都毫无意义。一些早期的发明家曾经认为，人类可借助肌肉力量飞行。实际上，若想使人体飘浮在空中，人类肌肉所提供的动力微不足道。即使人类延展双臂，插上巨型翅膀，由于体重过大，人类仍然无法实现飞翔的理想。
对上述人力所不能及，达芬奇似乎并不知情。他在《论鸟类的飞行》(Treatise on the Fight of Birds，未出版，写作时间可能是1505年)中这样写道：“鸟像一架按照数学规律做工的机器，鸟类的动作人类都能完成，人类当然具备成为这种机器的能力。”1680年，意大利人乔万尼·布莱里(Giovanni Borelli)证实，人类依靠自身力量能够飞起来的假设根本不成立。他是个学医的人，同时也是飞行的狂热追捧者。他向人们证实，人类的肌肉太柔弱，根本不足以带动飞行所必需的翼展面积。另外，为提供足够的动力，人的心脏搏动频率必须达到每分钟800次以上，而这是不可能的。
公平地说，18世纪之前，人类的飞行尝试全都由于误导走向了极端。几乎所有的实验者都在尝试复制鸟类的行为方式，所有的飞行器都在模仿鸟类扇动翅膀的动作，因此失败是理所当然的。滑翔机的制作取得了一些进展，不过，滑翔机严重依赖于多变的自然风。第一个成功的飞行方法来源于水平思考的实践：若想开发比空气轻的飞行工具，必须完全放弃模仿鸟们的飞行方式。
第一节 自古人类梦蓝天
1782年的某一天，42岁的巴黎造纸商约瑟夫·梦高飞(Joseph Montgolfier)待在家里没出门。他坐在面对壁炉的地方，琢磨着直布罗陀的军事形势。那叫一个丢人现眼呀！英国军队刚刚攻占了西班牙南部沿海离岸不远的小岛。法国人认识到，从那以后，无论是从陆路还是海路，都无法攻破那个小岛了。壁炉旁边的晾衣架上挂着几件衬衫，思考问题时，约瑟夫的眼睛一直盯着其中的一件衬衫。突然，炉火中腾起一股烟，将那件衬衫掀起到空中，接着它又飘到了不高的天花板上。这件纯属偶然的事让梦高飞产生了一个想法：制作一个气球，让法国军队从空中进攻直布罗陀海峡中的小岛。
到底是什么促使约瑟夫和他的兄弟埃特尼·梦高飞(Etienne Momgolfier)想到制作气球，上述故事至少提供了一种答案。像许多伟大的发明和发现背后总会有故事一样，这个故事的内容或许确有其事。然而，更有可能的是，它不过是梦高飞的家人或朋友根据一些事实杜撰的故事。无论起因是什么，梦高飞兄弟两人很快开始了实验。起先他们用的是纸口袋，往里边充的是蒸汽；尔后改用纸质容器，往里边充的是硫酸溶液和金属生成的氢气。这两次实验均不成功。不过，第三次实验时，他们用塔夫绸做了个容器，以代替约瑟夫的衬衣，并且生了一小堆火。这一次，气球升到了天花板上。
作为梦高飞兄弟两人坚韧和决心的证明，从他们用塔夫绸做成小口袋，使它升起到客厅天花板，到第一个载人热气球升上天，前后花费了不到一年时间。当然，也有人声称，另有人在梦高飞兄弟两人之前设计出了热气球。最著名的是秘鲁人巴托罗姆·劳伦格·德古斯矛(Bartolomeu Laurenqo de Gusmao)。早在八年前，他就成功地实验过乘气球飞行一小段距离。不过，他没有为此申请专利。因此，利用比空气还轻的技术悬停在空中，使梦高飞兄弟两人成了此项技术公认的发明人。
为了正确地评估梦高飞兄弟两人取得的成就，我们有必要回顾一下他们同辈人的态度。载人气球飞行之前一年多，《巴黎报》(Journal de Paris)引用了一个名叫约瑟夫·德拉兰蒂(Joseph de Lalande)的学院派巴黎人说的一段话：“人飞起来，然后飘浮在空中，根本不可能。为做到这一点，人必须拥有一对巨大的翅膀，还要达到每秒一米的速度。实现这些，简直是痴人说梦。”
虽然梦高飞兄弟两人都不是科学家，作为造纸商，他们的背景让他们获益匪浅。他们有钱进行实验，他们有通向大人物的人际关系。最为重要的是，他们的气球用纸张、棉布、丝绸制作而成。为了防火，所有材料还经过明矾处理。他们放飞的第一个气球像个12米高的大口袋，是用两千多个扣子扣在一起的。作为造纸商，他们天天都接触这些材料。
第一次实际飞行是特意为法王路易十六(Louis ⅩⅥ)安排的，时间是1783年9月19日，地点在巴黎城外的凡尔赛宫。那个气球没有载人，不过当时安排了三位乘客：一只小羊、一只鸭子、一只公鸡。气球飞行距离达两公里，最大高度达两千米。小羊和鸭子活了下来，公鸡在着陆时因颈骨骨折而毙命。
两个月之后的11月21日，世界上第一次载人飞行终成现实。刚刚大规模改造过的梦高飞气球有两位乘客，一位是名叫让－佛朗索·皮拉特里·德罗齐埃(Jean－Franqois Pilatre de Rozier)的法国物理学家，另一位是法国贵族阿朗德侯爵佛朗索·劳伦兹(Franqois Laurent)。在20分钟的飞行中，他们飞越了8公里，他们的胆略使他们两人以及世界上第一种飞行机器的发明人成了法国英雄。实际上，约瑟夫和埃特尼的名气之大出乎人们的意料，以至从那以后相当长的一段时间里，人们干脆将热气球称作“梦高飞”。
在不足六个月的时间里，法国科学院将梦高飞哥俩美誉为“……在科技史上创造了新纪元，让人类享受到新技术的科学家”。当时，这不过是个预言，不久，它即被证实正确无比。在极短的时间里，乘气球飞行成为一项极富刺激性的运动，成为有钱人的一种带冒险性的消遣，成为一种科学工具。最为重要的是，在军人手里，它成了一种最有价值的工具。
令人惊讶不已的是，气球到底依靠什么“力”飞离地面，梦高飞兄弟两人并不知情。他们错误地以为，燃烧的炉子里冒出的烟是气球的动力。其实不然，气球是依靠浮性原理飘浮的。气球里的空气遇热后膨胀，在特定情况下，它里边的空气分子比冷空气里少。由于密度小，热空气会飘浮在密度大的冷空气之上，气球因此会上升。气囊中的空气遇冷后，气球会下降——除非利用挂在吊篮和乘员头上的热源再次将空气加热。
解析这一原理的人是著名科学家雅克·亚利桑德拉·查理(Jacques Alexandre Charles，即查理气体定律发明人，如今全世界大部分在校的孩子们都被要求死记硬背这一定律)，他是世界上第一批气球乘员之一。查理将乘坐气球变成了一门科学，他试验过不同的气体，设计过多种吊篮，将梦高飞发明的气球变成了一种切实可行的空中运输工具。
从世界范围来说，人们对乘坐气球的兴趣迅速高涨起来。法国人不仅率先使用了气球，并且开发出了许多早期的飞行方式。法国工程师和科学家们也是首先认识到气球具备军事用途的人。第一次热气球飞行之后不到10年(由于惧怕法国革命，人们在这一时期备受煎熬)，法国军队开始利用气球从事侦察，第一个专为军事用途制造的气球被命名为创业号(L’Entrepremant)。1794年初，受法国公共安全委员会的委托，法国科学家查理·库迪尔(Charles Coutelle)设计了创业号。
创业号，以及其他三个气球——法国人接着又制造了三个气球，分别是蓝天号(Celeste)、赫丘利号(Hercule)、无畏号(Intrepide)——均为氢气球。它们高高地飘浮在战场附近的天空，利用粗绳子锚系在地面。与地面联系，则通过锚绳往地面送纸条，或者利用旗语联络。作为创业号第一次升空实验期间的乘员，库迪尔宣称，他可以看见近30公里开外的部队调动的情况。气球可做侦察装置，第一次展示就给法国公共安全委员会留下了极其深刻的印象。1794年3月，法国组建了世界上第一支空军部队，名称为空中勇士部队，亦称气球部队。
这支部队远未完成组建，便投入了实战。1794年6月，在比利时弗勒侣斯战役(Battle of Fleurus)中，人类首次在实际冲突中(这可不是实景演示)使用了气球。是役，法国人打败了入侵的奥地利人。这一次又是库迪尔操纵气球，与人们身处地面高度时目光所及看到的情况相比，他提前一小时即可准确地报告敌方部队的调动情况。这次胜利使后来的一些观察家断言，法国人的胜利，关键因素是侦察气球。此话不假，奥地利人在震惊之余，甚至倡议禁止使用气球，因为它破坏了交战双方的规则。有消息称，许多未受过教育的奥地利陆军士兵们甚至认为，他们的行动那么早就被对方看到，因此气球肯定是魔鬼的帮凶，而魔鬼帮了法国人的忙。
气球技术很快走出了国门，法国人随之丧失了战略优势。拿破仑的智囊们力主在1798年征服埃及的战役中使用气球部队，但这支部队未能进入实战，因为英国人偷袭了法国人的营地。在具有决定性的尼罗河口阿布吉尔湾海战(Battle of Aboukir)之前，英国人将所有的气球和与气球有关的设备摧毁殆尽。返回法国之后，幡然醒悟的拿破仑解散了气球部队。这一事件的影响极其深远，乘坐气球的航空活动至少被延误了两代人之久。另外，从短期来说，这也使法国军队里一小撮狂徒的梦想彻底破灭了，他们曾经花费数年时间作了一个规划，试图以气球部队做开路先锋，入侵不列颠英国。
50年后，人们再次将气球应用于军事领域。那时候，狂热的追捧者们已经使气球航空技术取得了令人瞠目的改观，而他们的目的不外乎运动和休闲。在星空观测、天气试验、大气研究诸方面，科学家们也在充分利用气球。19世纪60年代，由于远离欧洲的一场冲突(美国内战)，气球技术已经成熟到掀起了一次复兴运动。
人们对气球再提兴趣，应当归功于两个人。首先是企业家兼马戏团老板萨迪厄斯·洛维(Thaddeus Lowe)，他是个以自我为中心的人，跟任何人都合不来。他的朋友和代理人穆拉特·霍尔斯特德(Murat Halstead)是个富商。凭借其巧舌如簧，霍尔斯特德使北方联盟军的高级指挥官们认识到气球的好处。为得到亚伯拉罕·林肯(Abraham Lincoln)总统的支持，洛维和霍尔斯特德在华盛顿特区上空安排了一次表演。1861年8月，洛维的企业号(Enterprise)气球高高飘起在华盛顿市中心离地面大约200米的高度，他还向人们展示，通过电报即可将观察结果向地面报告。理所当然的是，林肯对此印象不错，并且立即批准资助成立一支气球侦察小分队，以观察南方联邦军的阵地。
洛维所做的一切恰逢其时。因为，在同一时期，另有一个探险家和企业家约翰·拉蒙顿(John La Mountain)也开发出一种实用的侦察气球。不过，后者找到政府的项目部门太晚，因而未能获得批准和资助。拉蒙顿并未因此垂头丧气，他决定绕过政治家们。他直接去了位于华盛顿南部弗吉尼亚的门罗要塞(Fort Monroe)，找到了北方联盟军的指挥官本杰明·巴特勒(Benjamin Butler)少将。受拉蒙顿的热情和决心之鼓舞，巴特勒批准他使用自带的大西洋号(Atlantic)气球执行侦察敌军前线的任务。
拉蒙顿和洛维都属于那种性格乖戾的人，因此两人都无法延续与军方的合作。洛维属于那种寸步不让、出口伤人的类型，极尽排挤拉蒙顿之能事，决不与其进行合作。洛维让他的气球高高地飘浮在北方联盟军阵地之上，而拉蒙顿则把气球一会儿当作侦察平台，一会儿当作交通工具，并且飞到了南方联邦军的阵地之上，随后被击落。不过他设法跑回己方阵地，报告了观察到的情况。拉蒙顿甚至冒险进行过一些用于军事的创新实验，包括从停泊在詹姆斯河(James River)上的一艘小船凡妮号(Fanny)上放飞气球。
洛维和拉蒙顿两人谁都无法和军队维持正常的生意关系。战争结束之前，两人都丢掉了跟军队签订的合同。洛维在政治方面有些影响力，因此他和军队的合同关系维持得稍长一些。不过，拉蒙顿的形象几乎未受损伤，部分原因是，他在报界的好友们让他乘气球冒险的想法成了家喻户晓的故事。他去世时年仅40岁，离他在内战时期作出创造性贡献不过10年时间。
对气球重新感兴趣的人们并非仅限于美国人。美国内战结束5年后的1870年，普法战争进行得如火如荼。是年9月，普鲁士包围了巴黎。法国人几乎没办法解除包围，人们也无法将急需的物品运进法国首都。得知美国人开发出气球的多种用途，受此鼓舞，一群气球狂热分子说服了法国的邮政总管，授权他们投递邮件到邻国和盟国。当年年末，包围圈被解除时，乘坐气球成功出逃的人已经过百。同样重要的是，据信，通过气球投递到境外的邮件数量超过了百万。
巴黎人在1870年使用气球的创新方法，让全欧洲的军事分析师们大受鼓舞，许多国家模仿70年前拿破仑那支短命的气球部队，组建了自己的空军部队。法国人也重新组建了自己的空军部队，并于 1874年组建了空中交通委员会。70年代末期，俄国人、德国人、奥地利人均组建了自己的空军部队。英国有两位在军队里任要职的气球狂人，一位是弗里德里克·博蒙特(Frederick Baumont，1862年他曾经和洛维共过事)，另一位是乔治·格罗夫(George Glover)。由于他们的坚持，英国军方终于同意在皇家伍尔维奇兵工厂组建一支气球部队。
大约在同一时期，由于气球在军事领域的应用，提升了人们将其应用于科技领域的兴趣。以科学名目进行的一些早期飞行，其研究仅仅涉及高海拔空气的特性。不过，到了20世纪第一个10年，至少有数十家科研单位定期组织高海拔实验项目。1912年，一位名叫维克多·赫斯(Viktor Hess)的科学家带着验电器登上了气球，以便测试不同高度的无线电辐射。这次实验导致了重大发现：海拔越高，无线电辐射越强。这次实验同时还证明，地球并非无线电辐射的唯一来源。这次实验另外还证明，太阳永不停息地放射离子流，并由太阳风将其带向地球。
如今，气球被广泛应用于大气研究领域。使用气球比使用飞机和航天器便宜许多。以相同的价格，气球可运载体积非常大的货物。在无人操控的状态下，气球可长时间悬停于空中。科学家们继续利用气球从事研究的领域包括大气状态、气象变化(科研人员最早进入的气球研究领域)，还可用其研究陨星和微陨星活动，观察磁场现象，以及其他令人费解的大气现象。对气象学家来说，这些研究都极为宝贵。
气球对天文学家也极为有用。安装在吊篮上的大型天文望远镜获得的影像远比地面天文台捕捉到的影像清楚许多。实际上，1986年哈勃望远镜发射升空之前，由于不受空气污染和其他大气异动的干扰，安装在气球上的天文望远镜为科学家提供的是最好的观测方法。
气球首先被用于战时侦察，然而没过多久，航空摄影师也开始利用它。首先在这一领域进行尝试的是法国气球飞行师贾斯帕德－菲利克斯·图纳松(Gaspard－Felix Tournachon)。1859年，他从一个气球上拍摄了第一幅高质量的航空照片。由于气球飞行可轻易打破高度纪录，航空照片变得越来越壮观。由于广大公众以前从未见过这样的东西，一些照片看起来真的非常奇特。1935年，驾驶探险家一号(Explorer I)氦气球的阿尔伯特·史蒂文森(Albert Stevens)上校上升到了2.2万米的高度(两倍于珠穆朗玛峰)，拍摄了一些南达科他州的全景照片，向人们展现了那里的壮丽景色。
在整个气球发展的进程中，最重大的进展莫过于飞艇，然而它遭遇新闻界不公平的诟病最多。它是由早期的气球发展而来的。所谓飞艇——也有人将其称作飞船——不过是螺旋桨驱动的内部有支撑的气球。它自身带动力，某种程度上可人为操纵。
最早尝试制造飞艇的也是法国探险家们，不过他们当时的想法仅仅是为了操控气球。1884年，两位法国陆军工程局的军官查理·雷纳德(Charles Renard)和阿瑟·克里布(Arthur Krebs)设计并制造了带动力的气球法兰西号(La France)。它由电池驱动，可产生七马力动力，飞行距离达到了八公里。不过，内部带支架，自带动力，并且可操控的第一艘真正意义上的飞艇为LZ－1号。1890年，该飞艇在其设计者斐迪南·冯·齐柏林(Ferdinand von Zeppelin)伯爵驾驭下进行了处女航。
齐柏林作为外交使团的成员参与了美国内战，并且亲眼目睹了气球在战时的表现。作为军人，他最初的一些想法仅仅涉及如何将气球应用于战争，将它们用于商业领域和民用领域，都是后来才想到的。他最初完全依靠自有资金进行实验，然而他的财源很快便枯竭了，因此他的实验也拐进了死胡同。后来他花费两年时间，筹集到了足够的资金。1905年，他成功地拿到了军方的合同，制造了LZ－1号的改进型，将其命名为LZ－2号。
第一次世界大战初期，德国军队已经拥有一支庞大的飞艇队，俗称“齐柏林飞船队”。1914到1918年间，这支部队对法作战超过500次，最远飞到了伦敦，然而，它们的作战效能却不高。与20年后闪电战带给人们的恐惧相比，与其说齐柏林飞船队带给人们的是重大的破坏，倒不如说它更能激起人们的愤怒。不过它确实让英国军方忧心忡忡，后者认为，这种技术确实可以开发和改进成效能非常高的武器。这种认识在英国和德国军方之间掀起了竞赛，以至“一战”结束前，英军投入现役的飞艇达到约二百艘，成为当时世界上最强大的空军部队。
对飞艇设计者和制造者来说，第一次世界大战给了他们相当大的助推力。在两次世界大战之间，英国冲在了前边。英国最顶尖的成就是R－100号和R－101号飞艇。这两种型号的飞艇均能搭载数十位乘客，在伦敦和欧洲主要城市之间通航，提供较为舒适的客运服务。不幸的是，这一冒险性项目到头来以悲剧形式告终。1930年，R－101号飞艇发生空难，乘客和机组成员共47人遇难，无一生还。这次空难使商业飞艇项目寿终正寝。
不过，德国仍在继续制造飞艇，据说希特勒本人是齐柏林飞船的狂热推崇者。这一项目同样以悲剧形式告终。1937年5月6日，在成功穿越大西洋后，人类有史以来建造的最大的飞艇兴登堡号(Hindenberg)在美国新泽西州雷克赫斯特(Lakehurst)的锚地上空灾难性地爆燃。当时的场景正好被摄影机拍了下来，而这一段胶片长期以来被后人当作具有标志性的记录。灾难过后，第二天早上，全世界的报纸都在转载这一消息，公众对飞艇的兴趣转瞬之间消失殆尽。
飞艇的终结具有两重性：不成熟和令人惋惜。其实这种交通工具本可以大有作为。R－101号飞艇和兴登堡号飞艇等早期飞艇最为致命的错误是，它们内部充填的是氢。众所周知，氢是一种极易燃烧的气体。如今的飞艇已经在有限的范围内重新找到了合适的定位，其内部充填的气体为氦。氦是惰性气体，因而很安全。与飞机相比，飞艇是一种慢速交通工具。世间所有的交通工具都必须在速度、安全、舒适、经济等方面找到适当的平衡点。飞艇崇尚的是节奏缓慢，它是举止优雅的产物，深陷于它那个时代而无法自拔。它原本可以向人类提供清洁的、廉价的，同时也是非常壮观的空中交通方式。正当早期的飞艇由于灾难频发和设计观念的缺陷逐步走向没落之时，一种崭新的、人们更乐于接受的方式已经崭露头角，为人们开启了未来空中交通的大门。
第二节 像鸟儿一样飞翔
1908年，威尔伯·莱特(Wilbur Wright)在法国航空俱乐部对听众们说：“我承认，1901年我曾经对我弟弟奥维尔(Orville Wright)说过，人类在50年内不可能飞上天……从那以后，我甚至对自己都失去了信任，不再作任何预言了。”
米尔顿·莱特(Milton Wright)主教和苏珊·凯瑟琳·莱特(Susan Catherine Wright)有四个孩子，威尔伯和奥维尔排行老二和老三。老两口是美国中西部人，孩子们长大之前，一家人居无定所。直到1884年，这家人才定居在俄亥俄州的代顿(Dayton)。
威尔伯1867年出生，比他弟弟奥维尔年长4岁。这兄弟二人关系特别密切。虽说他们都没上过大学，两人成年之后，都对工程学和科学十分有兴趣。1889年，他们一起创办了一份四个版面的报纸《西部新闻报》(West Side News)；随后他们又创办了一家自行车制造和零售公司，地址是代顿市西三大街1127号。由于有了这些基础，从1896年开始，兄弟二人利用工厂的设施设计并制造了一连串技术产品，最终造出了世界上第一架比空气还重的飞行器。
莱特兄弟是思想单纯的人。他们对力学的理解完全出于本能，并且从理论和实践两方面自学了工程学。虽然他们二人都没有接受过高等教育，他们却显现出异乎寻常的本领和想象力，他们能做特别精确的实验，而且留下了特别专业的记录和分析报告。他们首先试制了简单的滑翔机，以便掌握基本的飞行原理。后来他们终于发现了用自制引擎推动飞行器的最佳方法。他们一起工作，不过他们各干各的。他们对保密的追求几乎达到了癫狂的程度，后来的结果证明，他们这样做对他们理应得到的商业回报有百害而无一利。
第一次比空气还重的飞行成功于1903年12月17日，地点是北卡罗来纳州基蒂霍克(Kitty Hawk)一处不毛的海滩，那里常年有风。自1901年以来，莱特兄弟在那里进行过一系列实验。奥维尔·莱特在他们的报纸上对这次实验进行了报道。后来，某杂志刊登了一篇对他和威尔伯的采访文章，描述如下：
1903年12月17日，我们成功地进行了数次由机械力驱动的飞行。除了我们，还有另外五个人在场。他们是“甘蔗酒”救助站的约翰·T．丹尼尔斯(John T．Daniels)、W．S．多尔(W．S．Dough)、A．D．艾斯里奇(A．D．Etheridge)，北卡罗来纳州曼迪欧的W．C．布林克利(W．C．Brinkley)，北卡罗来纳州纳格西德的约翰·沃德(John Ward)。实际上我们向10公里范围内的许多人发了邀请，不过他们多半以为我们飞不起来。很少有人会在12月心甘情愿冒着刺骨的寒风再次见证飞不起来的飞行器。
第一次试飞用时12秒，由威尔伯·莱特驾驶，飞行高度为3米，飞行距离为近40米。这是人类有史以来第一次乘坐比空气重的、由人造动力驱动的机器飞离地面，因而它创造了历史。当天结束之前，莱特兄弟又进行了三次飞行。奥维尔曾经飞出了近70米的距离。在暮色渐渐隐退时，威尔伯最后一次驾机飞出了260米的距离，留空时间为59秒。
莱特兄弟从事这项研究(为此他们没少花自己的钱)仅仅是由于他们想飞起来。1908年，兄弟二人回顾当年时，是这样说的：“我们做航空这件事，也就是把它当作一项运动。可后来我们发现，这件事太有意思啦，因此我们越陷越深。”不过，在1903年那会儿，做这件事的远不止他们兄弟二人。他们有所不知的是，当时他们还有个竞争对手，然而双方一辈子也没见过面。对手塞缪尔·兰利(Samuel Langley)可不是等闲之辈，而是当年世界上最重要的科学家之一，他不仅有雄厚的科学知识作为积淀，声望卓著，而且还有美国军方的资助。
兰利是享誉世界的天文学家。当年他在华盛顿的史密森氏博物馆(Smithsonian Institution) [ 译者注：史密森氏博物馆，即美国国家博物馆。 ] 工作。在美西战争(Spanish－American War)期间的1898年，他从国会得到5万美元拨款，用于设计和制造一架用蒸汽驱动的飞行器。他和他的助手兼首席飞行员查尔斯·曼利(Charles Manly)将其称为空港号(Aerodrome)。曾经有消息说，莱特兄弟改写航空史七年之前，兰利主要是靠自己的影响力，才成功地说服一些政治人物拨给他那么大一笔款项(按如今的标准，达数百万美元之巨)。
为研制飞行器争取到项目资金，可谓难上加难。就拿令人尊敬的科学家们和功成名就的大人物们对载人飞行所作的评论为例，稍加说明，即可窥其一斑。1895年，即兰利拿到资助三年前，世界上名望最高的科学家、伦敦英国皇家科学学会会长凯尔文(Kelvin)勋爵曾经断言：“比空气重的飞行器，根本不可能。”同年，远在美国的伟人汤玛斯·爱迪生这样写道：“依我看，两三年前大家还认为有可能造出飞机，为长期以来没有出路的飞行器找到出路，如今幻想破灭了。我们只能另寻出路。”几年之后，也就是莱特兄弟试飞之前几个月，在约翰·霍普金斯大学(Johns Hopkins University)讲授数学和天文学的西蒙·纽科姆(Simon Newcomb)教授曾在课堂上对学生们说：“乘坐比空气重的机器飞行，如果不说绝对不可能，至少是不现实的，不足挂齿的。”意识到这样的说法未免太绝对，他又自圆其说道：“人在空中飞翔，属于人类永远无法解决的问题之一。”
显而易见的是，实权派里确实有比较开明的人物，加上他们都是兰利的朋友的朋友，而作为著名天文学家的兰利确实影响力非凡，他才得以拿到资助。然而，无论投给兰利的资金有多少(美国政府的5万美金不过是启动资金而已)，他的设计存在着先天缺陷：引擎太重，动力不够。两个整天在家庭作坊式的自行车工厂里忙活的初出茅庐的年轻人抢在他前面征服了天空，让他丢尽了颜面。
奇怪的是，在威尔伯·莱特和奥维尔·莱特兄弟二人成功达到目的之后，即使有实验现场拍摄的照片和电影胶片为证，对于他们两人获得的成功，许多人依然无法相信。对此，莱特兄弟应当承担部分责任。他们行事过于保密，他们信得过的人，亲眼见过他们缜密的实验记录的人寥寥无几。他们心知肚明，他们的技术成就潜藏着巨大的商机。他们当然也乐见来自军方的兴趣，得到军方的资助，进行后续的研究。一位历史学家是这样评说的：“他们(莱特兄弟)拿到了一些早期的政府合同，卖飞机给军方，为军方训练飞行员。他们知道军方驾驭飞机的重要性。”但是，早期的一些合作总是有些磕磕绊绊，因为莱特兄弟一连好几年拒绝为政府派来的人作演示。这反而撑起了其他人的胆子，让那些具有商业意识的人们瞅准空子，造起了飞机，在巨大的市场需求利诱下，做起了赚钱的买卖。
通常，人们会认为，没有充分的展示，美国政府不可能给莱特兄弟以资助。有过给兰利以巨资导致失败的前车之鉴(莱特兄弟的飞行器成功地升空九年之前，兰利造价高昂的定型产品空港号一头栽进了波多马克河)，当政者里如果有什么人能够被说服，提议资助飞行器研究，反倒会让人感到吃惊。
醒悟到美国政客和军人们的不情愿，莱特兄弟带着一些飞行器专利找到了英国政府。他们得到的答复是：“陛下的臣子们认为，这些技术对海军没有实用价值。”幸运的是，遭到拒绝之后不久，美国国会里的一些大人物开始认识到飞行器潜在的军用价值。1907年，当时在财务上捉襟见肘的莱特兄弟终于同意向人们展示一下他们的飞机。这次展示过后，有人出价3万美金，让兄弟二人造一架加满油可搭载两个人以时速65公里飞行200公里的飞机。
在不到三年半的时间里，世界各地到处都有人参与飞行技术实验，人们的参与甚至达到了痴迷的程度，所以，飞行技术的进步疾如闪电。莱特兄弟最早的几架飞行器既不坚固又不稳定，飞行距离仅为数百米。1908年，他们已经可以按照军方的合同规定制造飞机。他们交付政府的飞机已经达到规定的飞行距离，而飞行速度则超越了最低的性能要求。莱特兄弟第一次试飞成功仅仅11年之后，第一次世界大战爆发初期，英国人、德国人、法国人、意大利人、俄国人、美国人均已拥有了军用飞机，许多飞机没过多久即投入到法国境内的军事行动中。
看到德国和法国飞机狂们的追捧如痴如醉，英国人也亦步亦趋，追上了时代的步伐。人类对航空的兴趣在世界各地疯长，英国人当然也会受影响。战争爆发之前六年，莱特兄弟创建了一家为美国军方供应飞机的公司。同样的公司当时仅有两家，竞争来自一家航空工业的先驱人物格伦·马丁(Glenn Martin)创建的公司。马丁于1908年创建了自己的飞机制造公司。那年年底，莱特兄弟公司和马丁公司早期生产的飞机已经开始在美国陆军通讯部队服役，成为全世界最早的现役军用飞机。当时，人们指望这些飞机做的事情不过是侦察而已，它们担任的角色也是50年前美国内战时期热气球担任的角色。然而，飞机带给人们的兴趣并非仅限于军事领域。1914年1月1日，第一家航线民用航空公司在美国佛罗里达成立，当时采用的是水上飞机。公司的名称是“佛罗里达航空公司”(Florida Airlines)，它的寿命仅为一个冬季。当时的航班每次只能搭载一位乘客，飞越29公里的坦帕湾(Tampa Bay)，每次费时23分钟。然而，在那一时期，佛罗里达航空公司搭载的乘客超过了1200人。同一时期，胆大的飞行员不断地超越飞机的极限，越飞越远，越飞越快。飞行员无论走到哪里，总会赢得当地人的崇拜，成为报章的头条新闻。
飞机开始参战是在第一次世界大战中。除了侦察，飞机也能用来做其他事，军事计划制定者们对此印象颇深。从战争初期开始，英国的、德国的、法国的飞行员们总是飞临战壕上空捉对厮杀，每当他们飞越前线，他们总会从飞机上往下扔手榴弹。尽管飞行员们表现得非常勇敢，飞机对第一次世界大战的结局几乎没有任何影响。
不过，1914到1918年间，飞行技术进展之神速超乎人们的意料。在很短的时间内，飞机已经变得非常结实和可靠了。第一次世界大战期间，飞机的最高时速增长了一倍。在两次世界大战之间，人们已经在尝试210公里的时速了。进展如此神速，主要归功于引擎设计的巨大飞跃。随着推力更大、效率更高的引擎相继出现，人们已经可以制造个头儿和重量更大的飞机了。1918年，英国和德国均可造出跨越英吉利海峡的轰炸机，对平民目标进行轰炸了。
两次世界大战之间的那段日子让飞行家们财运亨通。一方面，出远门走空路已经非常普遍，人们将轰炸机改装成客机，成立了一些纯商业性质的航空公司。另一方面，航空技术几乎处于停滞状态，因为战后到处充斥着剩余飞机，还因为战时四年技术发展过于迅猛。不过，第二次世界大战风云乍起之时，商业对飞机的兴趣迅速膨胀，它们成了现代生活的组成部分。
具有标志意义的DC－3型飞机1936年首飞。它被人们看作最早的商用飞机，因为这一型号的飞机让美国的航空公司有利可图。另外，第一次世界大战激发的革新狂潮终于在年轻的设计师和建造师们身上充分体现出来。DC－3型飞机比它的前辈DC－2型飞机载客量多出50％，然而它的运营成本仅仅增加了10％。它采用了降噪隔音材料，使乘客们更为舒适；起落架采用了液压装置，还采用了推力更大的引擎；另外，它还采用了新开发的铝合金做机身。所以，飞机机身比以前更结实(当然也更安全)了。这一机型深受人们的喜爱，使航空公司迅速成为以千万美元计的全球性企业。
第一次世界大战期间，飞机的作用十分有限。不过，20年之后，第二次世界大战开战伊始，对双方军队来说，飞机已经成为不可或缺的工具。1945年，飞机已经被人们当作决定战争结局的关键因素，而且成为制定未来军事计划时必须考虑的一个层面。它们的价值有事实为据，简单明了：1939年，在美国服现役的飞机总共不过300架；六年之后，制造商一年的产量就达到了5万架，在世界各地服役的美国飞机据信达到了30万架。在有限的六年时间里，飞机制造已经成为有史以来最大的产业。
“二战”伊始，单翼飞机几乎完全取代了双翼飞机(当然一些双翼飞机一直服役到20世纪40年代初期)。当时最先进的现役飞机是英国的喷火式战斗机(Spitfire)和德国的梅塞施米特战斗机(Messerschmitt)。在速度和机动性两方面，这两种飞机一直在较劲。1939到1945年间，英国的工程师们对喷火式战斗机进行了上千项技术改造，增强了它的操控性，提高了它的安全性和耐用性，将它的最高时速提升了上百公里。
第二次世界大战中以及战争结束初期，对飞机进行各种技术改造的几乎都是欧洲人，这有两个原因。第一个原因是，驾机相互格斗的双方主要是英国人和德国人；1939到1945年间使用轰炸机的也是英国人和德国人。因此，这两个国家的军方不吝金钱，不遗余力，对改造飞机设计劲头十足。第二个原因是，战后美国的航空业正苦于提升燃油效率，降低飞行成本。战争甫一结束，眼看出游的人数快速增长，美国各航空公司的主要心思都花在了如何盈利方面，因此在接受新技术方面行动迟缓，只有在成本核算方面具有直接和显著效益者除外。
在航空领域，第二次世界大战带给人类的最大进步是发明了喷气式飞机。敌对双方为军方服务的两个人分别制造了喷气式飞机。首先提出喷气式飞机理论的是英国航空电子专家弗兰克·惠特尔(Frank Whittle)，然而第一架能飞的喷气式飞机是德国人造出来的，是惠特尔的竞争对手汉斯·冯·奥黑恩(Hans von Ohain)设计的。
1937年，惠特尔的喷气式引擎样机已经在实验室里运行。然而，直到1941年，英国人才造出第一架格罗斯特E．28／39型喷气式飞机(Gloster E．28／39)，晚于德国人的亨克尔He178型喷气式飞机(Heinkel He178)18个月。不过，英国人最终迎头赶了上来。战争结束时，已经有双引擎格罗斯特E．28／39型飞机和亨克尔He178型飞机的后续机型在两国服役。1944年，皇家空军的流星型喷气式战斗机(Meteor)已经用于击落德国人所谓的V1型无人驾驶飞弹。与此同时，D日登陆行动之后，向德国本土进攻的盟军部队常常遭到德国空军亨克尔He280型喷气式战斗机的攻击。该型飞机在实验中曾经创下900公里的最高时速。
即便如此，喷气式飞机对第二次世界大战的结局仅仅起到了微不足道的作用。喷气式飞机是一种复杂的机器，在战争结束之前，它的进步非常缓慢，因此无法大规模生产。然而，喷气式飞机在战后掀起了一场世界范围的航空革命，使飞机制造商们开发出航程更远、飞行速度更快的航线飞机，而且比老式螺旋桨飞机成本更低。
20世纪50年代，由于空中加油系统的革新，英国人、美国人、俄国人将轰炸机发展到如此高的水平，使它们能够飞行特别远的距离。这些飞机体积庞大，它们被设计成后掠翼，以克服阻力(这种设计在战争最后阶段诞生于辛勤工作的设计师们的绘图板上，直接用在了飞机制造上)。另外，它们被造得很皮实，以便应付接踵而至的战斗。安装上喷气式引擎，使推力增加一倍，这样的设计立刻就应用在了第一批喷气式航线飞机上。
英国航空公司(British Airways)的前身英国海外航空公司(British Overseas Airways Corporation，简称“英海航”，BOAC)是第一家将喷气式飞机投入运营的公司。1952年，英国彗星型喷气式飞机(De Havilland Comet)进行了第一次载客飞行，它是格罗斯特和亨克尔飞机公司于20世纪40年代制造的轰炸机和战斗机的嫡系后代，它的飞行时速可达900公里，满载情况下可在欧洲版图内任何两个城市间实现直飞。几年之后，它又成了伦敦和约翰内斯堡之间实现直飞的机型。事实上，设计彗星型飞机的本意是使其成为航线飞机的标准。由于金属疲劳导致了一系列事故，这一机型最终停飞了，同时也使英国的航空工业滞后了好些年。
正当英海航和彗星型飞机为恢复名誉而奋斗时，美国飞机制造商们取得了成功。制造商们使各航空公司相信，喷气式航线飞机的飞行成本低于当时服现役的螺旋桨飞机。第一种美国商用喷气式客机为波音707，泛美航空公司因采用此种机型获得了巨大的成功。当年，波音707是一种极为特殊的机型，因为它烧的是航空煤油，装有四个巨型引擎，每个引擎可产生7700公斤推力，可穿越美国，相对舒适，满载可达181人。这一机型后来演变为波音飞机家族，其中包括世界上最受欢迎的机型波音747。
在大力发展飞机的同时，另一种极为特殊的飞行器于20世纪40年代末期开始装备军队，并且很快成为民用领域的常用交通工具。最早投入使用的直升飞机由胡安·吉尔瓦(Juan Cierva)研制，1923年进行了首飞。吉尔瓦将其称为旋翼飞机(autogiro)。吉尔瓦是一位西班牙工程师，他最初研制的旋翼飞机并非一种实用的飞行器，这主要是因为它无法悬停在一个点上，而且只能搭载一个人，飞行距离也非常短。虽然吉尔瓦的发明极大地激发了后来的设计师们，他设计的机型却不被人们看好(20世纪80年代，人们重新认识了这一机型，催生了旋翼飞机运动)。
德国的航空工程师们在直升机设计方面处于领先地位。第二次世界大战初期，他们最先推出的军用型号为福克－阿尔戈里Fa61型的直升机(Focke－Achgelis Fa 61)。这种机型的飞行时速为115公里。1945年，德国人从欧洲大撤退时，这种直升机被用于救助边远地区陷入困境的部队。
使直升飞机从幻想变为现实，成为航空电子领域军民两用的主要机种的人是俄国出生的埃格尔·塞考斯基(Igor Sikorsky)。他1919年移居美国，一心一意想造出一种全新的飞行器。还在孩提时代，塞考斯基已经制作出一些木质的直升飞机模型。去美国之前，他已经花费10年时间，潜心研究了这种机器的飞行理论。在美国军方的资助下，塞考斯基成功地制造出一架全尺寸的由乘员操控的旋翼直升机，即VS－300型直升飞机，并于1939年进行了处女航。
与喷气式飞机相比，直升飞机在“二战”中的亮相可谓姗姗来迟，因此，它在军事上仅仅发挥了极其有限的作用。第一种规模化生产的直升机种为R－4B型直升飞机，1944年末，它才正式服役。然而，从装备部队伊始，直升飞机便获得了空前的发展，成为一种无可替代的机型。从20世纪50年代初期开始，直升飞机经历了几个快速发展阶段，这些发展由军事计划制定者们全额资助。因为他们意识到，直升机可以将部队投送到偏远地区，可以在建筑物顶端起降，或者从舰船上起降，还可以运送大型物资。在民用领域，直升机是应急状态下的主力运输工具，也是在荒无人烟地区工作的人们的得力助手。
有人甚至提出，在人类的所有发明中，飞机、计算机、汽车是改变当代人类社会的大三件。令人惊愕的是，不过一个多世纪之前，没有人相信带动力的飞行器能飞上天。如今，人类在空中飞行已成家常便饭，同样的事当年却超出了大多数人的想象能力。遥想当年，威尔伯和奥维尔兄弟二人在某个12月的清晨从北卡罗来纳州一处沙滩上飞离地面，一些当年的幼童们如今仍然健在。同样是这些人，如今环绕地球时，他们可以用小时计算自己的行程。
自1903起，由于飞机的发展，世界迅速变小了。如今，我们可以在一天之内到达世界上任何地方。航空工业始终是世界上最大的产业之一，航空成了人类生活的一部分。几乎所有飞机设计领域的重要进展都源自战争时期，尤其是1939年之后。不过，人类如何使用飞机，却主要受制于经济学。值得人们深思的是，除了协和式超音速客机(Concorde，如今它已经退出市场)，现在仍在服役的各型航线飞机的飞行速度仅比半个世纪之前的航线飞机快了一点点。这是因为，制造飞行速度更快的飞机受制于成本，载客量大的飞机也超出了成本线。数十年之前，航空公司已经意识到乘客们的需求：他们需要的客运飞机应当有合理的速度，舒适且安全，无论如何价格尽可能做到最低。既然这些要求已经得到满足，人们对超音速航线飞机差不多完全失去了兴趣。
不久的将来，人们极有可能看到模仿军用飞机的高超音速航线飞机，例如快得不可思议的洛克希德SR－71型军用飞机(Lockheed SR－71)曾经达到过3500公里的时速，再比如美国航空航天局(NASA)的新式X－43A型超音速冲压喷射飞机最近曾飞出了9.8马赫速度(时速11200公里)。然而，为了达到这样的速度，必须开发出新型引擎和新型燃料，设计师和工程师们才能造出飞行成本和如今的航线飞机等同的飞机，不仅飞行速度极快，还能搭载数千乘客。不过，至少时至今日，公众们还没有对空运速度提出更高的要求。
第三节 太空梦造福人类
世界上第一个军用火箭是一只鸟。9世纪的中国军事战略家们不知怎么想出来的，在经过训练的鸟背上绑上竹管，让它们飞向敌方的进攻队列，竹管里塞着刚刚发现的神奇物质，后来人们才认识到，这种物质就是火药。理所当然的是，这种技术常常会产生相反的作用。想想吧，让鸟们自己选择目标，执行“二战”时期日本神风敢死队那样的作战任务，其结果会多么难以预料。大约在同一时期，最早的烟花也在中国出现了。每逢过节和庆典，人们会燃放烟花。出人意料的是，尽管中国人在杀敌方面总会推陈出新，很久以后，他们才想到利用火药制作高效武器。
人类应用火箭的故事可谓千奇百怪，从古代流传至今，有如天方夜谭。其中一个故事是这样说的：一位名叫万户的富庶贵族让工匠们为他手工打造了一把带有47支火箭的椅子。在椅子上坐好之后，他命令47位家仆同时点燃47支火箭。据说浓烟散尽之后，万户消失得无影无踪。
在第二章里，我们曾经领教过中国人如何利用装满火药的大桶发射“火”箭。可以肯定的是，公元1000年前，这样的方法已经在用了。我们暂且放下用大桶发射的“火”箭不说，先说说最早的有关自推火箭的描述。它出现于1232年的开封府之战。这次战役的亲历者有这样的描述：“……其声如雷，闻百里外。”他接着写道：“所燕围半亩之上，火点著甲铁旨透。”开封府之战是金兵与强敌蒙军之间的战争。在很大程度上，金兵的胜利得益于火箭技术。不过，火箭技术由此流传开来。十几二十年后，蒙古人也开始制造火箭，并且将其用于战争。13世纪末期，伴随阿拉伯商人以及哲学家们的欧洲之旅，他们将中国的军事思想带了过去，火箭技术也随之流传到了西方。
最著名的阿拉伯军事著作包括叙利亚作家阿里哈桑·阿拉姆(al－Hasan al－Rammah)的作品，他的著作记述了中国人的火箭。可以肯定的是，1285年，意大利人已经用上了这样的装置。一个世纪之后，“火箭”一词已经收入意大利词典。不过，正如此前中国人没有及时想到利用火药制造火箭，在很大程度上因为火炮(人们认为火炮用途更多，更易于使用)出现在同一时期，文艺复兴时期的欧洲人认为，与火炮相比，火箭未免太小儿科了。
作为名噪一时的火炮的补充手段，火箭的身影也出现在15和16世纪的欧洲战争中。甚至还有这样的说法，1429年，圣女贞德(Joan of Arc)在保卫奥尔良的战斗中部署了火箭。在接下来的几个世纪里，火箭作为一种战术武器出现在许多人的著作里。令人称奇的是，在同一时期，在更多的著作里，出现了火箭现身于节日和庆典的描述。最著名的一部当属汉斯莱特·洛兰(Hanzelet Lorrain)于1630年完成的《火箭发展史》(La Pyrotechnie)。这本书用相当多的篇幅记述了火箭在军事方面的应用，不过，更多的篇幅则用于描绘如何在节日和其他公众庆祝场合使用火箭。
直到18世纪，军事家们才开始认真对待火箭。法国人在这方面处于领先地位，据信，拿破仑对使用火箭尤其热心。最出人意料的是，在18世纪末期的印度，火箭用于军事已经成为寻常事。在抗英作战中，印度人颇费了一番心思部署火箭。13世纪，当中国人的知识扩散到欧洲时，将火箭设计为庆祝活动和公共庆典的传统却在印度诞生了。当然，显而易见的是，将火箭技术用于军事，印度人比欧洲军事家们来得快。18世纪最后20年，在英国人入侵印度的漫长进程中，英国军人在印度火箭兵手下可没少吃苦头。
1799年，印度守卫军长官提普·苏丹(Tipu Sultan)率领6000人的火箭部队参加了席林加帕坦之战(Battle of Seringapatam)。他们的武器相当原始，不过，由于他们人数众多，而且直接瞄准向前推进的英军队列开火，给英军造成了不小的损失。
对于敌人拥有这种武器，英国军事战略家们理应更清楚才对。席林加帕坦之战打响前约十年的1790年，苏格兰旅行家昆廷·克劳弗德(Quentin Craufurd)出版了一部广为流传的游记，其中就有对火箭威力的描述：“毫无疑问的是，在土耳其苏丹人(Mahommedans)和欧洲人很少涉足的印度斯坦(Hindostan)内陆地区……我们也见识了火箭。这是当地人在战争中广为使用的一种武器。”
不过，英国人从战争中获得了宝贵的经验，在不到10年的时间里，英军已经拥有一支装备精良的火箭部队。这支部队于1806年在法国博洛尼(Bologne)参战，之后一年在丹麦哥本哈根(Copenhagen)参战。在后一次战役中，英军向哥本哈根发射了大约2.5万枚火箭，导致大规模的破坏和恐慌。亲历这次战役的一位士兵(显然他没有听说此前对博洛尼进行的轰击)所写的报告说：“我相信，这是康格里夫火箭炮第一次参加实战。他们在黑暗中划过夜空时，像无数喷火的巨蟒。依我看，它们让处于围困中的人们极度恐慌。”
在上述战役中使用的火箭是威廉·康格里夫(William Congreve)上校设计的，当时他在英军皇家伍尔维奇兵工厂任职。他的火箭是根据缴获的印度火箭设计的，是一种非常简单的装置，或许是最初级的火箭。那不过是一支架在桩子上的填满火药的管子，管子上插着一根点火用的纤维捻子。康格里夫的设计很快被英军采纳，最终成为系列，最小的仅有8公斤重，最大的重达136公斤。
拿破仑时代之后的19世纪中期，黑尔型火箭(Hale rocket)取代了康格里夫火箭。之前，世界各地如雨后春笋般出现的火箭部队基本上装备的是康格里夫火箭。1809年的秘鲁卡亚俄(Callao)战役、1810年的西班牙加地斯(Cadiz)战役以及三年后的莱比锡(Leipzig)战役，英国军队都动用了康格里夫火箭。最露脸的是，1812年的美英之战也部署了康格里夫火箭，而火箭在弗朗西斯·斯科特·基(Francis Scott Key)的笔下，成了代代相传的美国国歌《星条旗随风飘扬》里的一段歌词：“火箭拖曳红色烈焰／炮弹空中掀起浓烟／黑夜过后黎明初现／啊，星条旗依然可见。”这一段歌词是为了纪念皇家海军和美国抵抗者在巴尔的摩港麦克亨利要塞(Fort McHenry)的战斗。不过，当年的一位亲历者乔治·R．格雷格(George R．Gleig)上尉从完全不同的角度看待这场战争，他的评论是：“从未见过拿枪的人逃命的速度会有这么快。”
在早期阶段，康格里夫火箭除了用于战争，还派生出了民用版本。捕鲸人用康格里夫火箭取代了以前的大炮，另有一位英国人亨利·特伦格鲁斯(Henry Trengrouse)向人们指出，它们可以帮助遇难的海员脱险。1807年12月，他亲眼目睹了一场巨大的海难。岸上的人们在惊恐中眼睁睁地看着英国皇家海军安森号护卫舰(HMS Anson)在离岸300米处撞上了礁石。船上有300名水手，当晚有 190名在这场海难中死去。特伦格鲁斯总结道：用火箭可以将重量轻的缆绳发射到遇难船上，将缆绳拴到绳索上，即可在船和海滩之间架起一条生命线。这之后不久，火箭被当成闪光和报警信号，与无线电和莫尔斯电码一起，作为最后的应急手段使用。
由于火箭的应用进入了和平领域，用于救命而非夺命，所以，它和军队的关系渐行渐远。理解这一点并不难。枪炮变得越来越轻，越来越便宜，越来越精准。从道理上说，规模化生产方式的到来，使火器生产可以达到百万数量级。它们在使用中安全性高，使用者经过简单的培训即可开火并命中目标。因此，火炮和便携武器渐渐成为广泛使用的武器。
第一次世界大战期间，英国、美国、法国、德国军队均使用了火箭，不过，使用范围极其有限。在这一时期，武器设计师们一直在尝试开发多级火箭，以便它携带的有效载荷超过各种大炮，以便射程达到10公里以上。为达到上述目的，技术方面的困难令人生畏。不难理解的是，随着战争的结束，人们对花费精力开发新武器几乎失去了兴趣。火箭项目犹如接力棒，顺其自然传给了民间工程师和科学家们。这些人相信，火箭具有令人振奋和令人鼓舞的前途。这些人还认为，火箭至少可以将有效载荷送到地球以外，它也是最终能够将人类送往其他星球的装置。
19世纪最后几十年和20世纪初期，科幻小说成了热门。儒勒·凡尔纳(Jules Verne)、H．G．威尔斯(H．G．Wells)两人分别写出了一系列畅销小说。这些书籍不仅卖得好，而且影响特别深远。威尔斯1901年出版的《月球上的第一批人》(The First Men in the Moon)和凡尔纳1902年出版的《从地球到月球》(A Trip to the Moon)里所讲述的科学远不够严谨，不过，对全世界具有科学头脑的人们来说，这些书籍成了跳板，认真思索外太空探索的年轻人因此大受鼓舞。
在俄国，科幻小说狂人康斯坦丁·齐尔考夫斯基(Konstantin Tsiolkovsky)于1898年写了一篇石破天惊的文章，标题为《通过反作用力装置探索外层空间》(The Investigation of Outer Space by Means of Reaction Apparatus)。齐尔考夫斯基是一位在小城镇任教的老师，时年31岁。1903年，这篇文章终于在《科学纵览》(Science Survey)上发表时，多数人都没有留意到它。但凡读到过这篇文章的人，都觉得其内容有如白日梦。这篇文章后来被扩展为一本书。在这篇文章里，齐尔考夫斯基描述了深层太空探索火箭的基本要素、宇航员的着装样式、火箭乘员的呼吸方法、他们的活动方式，以及补充食物和水分的方法。齐尔考夫斯基讲述的都是未来的发展远景，比他的同时代人超前了好几十年。这里仅摘录该篇文章的一个段落如下：
实地踏上小行星的表土层，亲手捡起月球上的一块石头，在广袤的宇宙中建起太空站，在环绕地球、月亮、太阳的轨道上建设生态圈，在数百公里距离内观测火星，在火星的卫星或直接在火星表面着陆——没有比这些更疯狂的想法了！然而，一旦反应装置投入应用，将开启一个太空新纪元：对外太空更加深入研究的新纪元。
齐尔考夫斯基在多种场合表示过，他深受儒勒·凡尔纳灵感的启发。1911年，他曾经写道：“像其他人一样，很久以来，我是从消遣的角度和小规模应用的角度看待火箭的。我从什么时候开始严肃地对待与火箭有关的研究，我已经说不出准确的时间了。我只能模糊地记起来，这些想法的种子是著名作家、幻想家儒勒·凡尔纳播下的。是他唤醒了我在这一领域的探索。然后就有了愿望，随之而来的是思维活动。如果没有科学的帮助，这些思维活动理所当然会毫无结果。”
齐尔考夫斯基只是个理论家，而且是非常棒的理论家。他从未涉足过任何火箭建造计划，也没有进行过任何真正的实验。进行火箭实验的是一位与他完全不同类型的人，是个名叫罗伯特·戈达德(Robert Goddard)的美国人。后者是个双手常常沾满油污的实干家，是个能够将复杂的理论与完美的实践相结合的人。
如果有人问，谁是最早的远程火箭的实际开拓者，谁为后来的太空技术定了型，答案无疑是戈达德。他是另一位远远超越他那个时代的天才。他在火箭领域创造了许多第一，他一生从事研究，在火箭和太空探索领域，他获得了七十多项专利。
1911年，戈达德获得了物理博士学位。在马萨诸塞州伍斯特市(Worcester)的克拉克大学(Clark University)讲授物理学期间，他开发出了许多用于航天设计的数学模式，以及摆脱地球引力的机制。20世纪20年代初期，在美国国家博物馆实际资金以及他所在大学某基金的资助下，他开始建造火箭，探索液体燃料推进器的可行性。这些成果为后来的V1和V2飞弹、搭载阿波罗登月飞船的土星五号火箭(Saturn Ⅴ)，以及至今仍然在用的所有火箭设定了模块。
实际上，直到那时为止，广大公众只是通过科幻小说和猎奇小说等等，才真正知道了太空探索，是戈达德在无意间唤醒了人们沉睡的兴趣，他将人们正面的兴趣和许多怀疑者出奇刻薄的奚落集于一身。1920年，他编写了一份冗长而详尽的科学报告，阐述其研究成果的前途，目的是从国家博物馆拿到5000美元资金。在这份报告中，他用了大量的篇幅，详尽地分析到那时为止他在科研领域的斩获，以及他对未来的展望。不过，在报告的结尾处，他是这样勾勒的：如果对大量的未来研究给予相应的资金支持，他的火箭可以将人送上月球。
有关戈达德的报告，一些消息甚至传到了欧洲和亚洲。不出几个月，他收到狂热爱好者们大量的来信，个个都希望尽快前往月球。与此同时，有些报刊文章开始批判和嘲讽戈达德的想法。美国各地急于提高刊物销量的记者和编辑们四处挖掘能够提出反驳意见的专家。而戈达德的反应非常务实，一位持怀疑态度的记者曾经引述他的一句原话：“我想做的无非是让这一研究有点起色而已。”
最著名的一段批判戈达德想法的评论来自《纽约时报》1920年1月13日的社论。原文如下：
作为将火箭送得更高的一种方法，或者说送达地球大气圈最高层的一种方法，戈达德教授的火箭不失为一种可行的装置，因而也是一种前途无量的装置。不过，当人们考虑利用多节(多级)火箭作为工具前往月球时，这就令人怀疑了……因为，火箭一旦脱离大气层，真正开始月球之旅时，仅仅依靠其自身所携带的燃料的爆燃，它的飞行既无法加速，也无法保持。看来，在克拉克大学某学院占有一席之地，在国家博物馆挂有一衔的戈达德教授，对作用力和反作用力之间的关系有所不知啊。必须有某种物质而不是真空作反衬，作用力才会起作用……理所当然啦，看来戈达德教授对高中课堂上每天讲授的课程也有所不知啊。
实际上，误导公众的不是戈达德，而是《纽约时报》的编辑。他错误地以为，火箭是依托喷出的气体“推”在飞行中经过的介质上前进的。如果这种介质是真空(火箭飞行太高所致)，它就没东西可“推”了，因而也就如他所说，“不可行”了。
事实上，火箭的工作原理并非如此。火箭究竟是怎样飞行的，最形象的解释为，想想孩子们玩的气球吧。气球里的空气包含着每秒运行300米的分子，如果气球是封闭的，它会停留在原地不动。这是因为，气球内部的空气分子一律撞击在气球内表面上。假设这时将气球的口子打开，理所当然的是，它会高速在屋子里乱飞。这是因为，气球里边的空气不再继续均匀地撞击气球内表面。气球内部的空气从一个地方外泄，因此气球会向与空气外泄相反的方向运动。
火箭的工作原理可以理解为与此相同。如果火箭是个封闭的圆筒，其内部爆燃的气体从各个方向撞击反作用力室的内壁，火箭会岿然不动，其结果是火箭整体爆炸。可是，如果火箭内部燃烧的气体通过其底部某个喷嘴外泄，压向火箭内壁的气体就会向相反方向推动火箭向天空飞去。
火箭的移动完全依靠其自身携带的要素，完全不需要外部介质“助推”。虽然像《纽约时报》的编辑那样误导性的批判使思维严谨的戈达德不胜其烦，媒体的关注却使军方对火箭的关注得到了提升。20世纪最初十多年间，这样的关注在很大程度上萎缩了。戈达德创造性的工作直到1926年才能拿出来向世人展示(即便如此，最初的几次火箭实验实在让人惨不忍睹)。所以，在第一次世界大战中，他的实验对军事计划制定者们来说姗姗来迟了。而且，战后最初几年，人们对军事的兴趣迅速萎缩，因此戈达德的研究主要集中在科学应用领域(所以他需要向自己任职的学校和国家博物馆之类的组织申请经费)。
实际上，在戈达德第一枚成功升空的火箭发射以前很久的1916年，他已经有了非常超前的想法，即，必须抓住两个要点：第一，必须获得实际的资金支持，他才能完成实验，无论资金来源是学术单位还是军方均无所谓；第二，如果想让世人认可自己的成就，必须从最开始就让每一个成果带上自己的烙印。1916年，戈达德在写给朋友的一封信里非常清楚地阐明了这两点：“已经完成的那篇文章应当被冠以‘戈达德火箭’或其他类似的称谓。”对自己的成就即将得到认可，戈达德的解说如后：“如我以前所说，这是因为，我想最终将这东西用于科学领域。由于它需要不菲的投入，看来我很可能得申请资助或采用定金的方式了。”
美国参加第二次世界大战之初，戈达德才被美国军方雇用。即使在那时，军方也没有充分利用他的才能。人们觉得他十分怪异，与当时的战事脱节，无用武之地。所以，戈达德的许多建议要么被忽视，要么被搁置。从1942年起，到三年后他去世(原子弹投向广岛之后没几天)为止，戈达德一直为海军工作，分给他的任务是设计一款以火箭为动力的战斗机，即，起飞助推火箭系统(jet－assisted take－off，JATO)。这一项目从军事工程学的角度来说是死路一条。
由于戈达德的才能被用在了错误的地方，火箭设计没有和曼哈顿计划相结合，火箭不是由盟军首先设计的。相反，由于德国为战争的目的不惜血本，在火箭研究领域大量投入，有科技天才和政府意愿两相结合，德国在火箭领域取得了决定性的突破，也为开创太空时代打下了技术基础。随后又使美国航空航天局和苏联(后者也充分利用了抓获的德国科学家们)取得了巨大的成功。
使美国航天计划成为现实的科学家是沃纳·冯·布劳恩(Wernher von Braun)，他是另一位深受儒勒·凡尔纳和H．G．威尔斯幻想鼓舞的年轻人。他梦想着有朝一日前往其他星球，在轨道上建立太空站，在月球表面建造人类基地。不过，还没等到他的幻想在现实中实现，他已然成了纳粹某项目的负责人。他制造的火箭袭击了伦敦和比利时的安特卫普，以及盟军的其他城市。另外，如果战争再延续几年，他制造的火箭甚至能打到纽约。值得庆幸的是，借助希特勒政权买单制造武器的过程，冯·布劳恩掌握了相应的知识。后来，他把自己的技术和研究成果转化为用于和平目的的方案，设计并帮助制造了人类前往月球的第一枚火箭。
冯·布劳恩的事业是从作为狂热爱好者开始的，不过，他确实是一位聪颖的学者，他做到了将数学能力与工程天赋相结合。另外，他还有明确的志向。从孩提时代开始，布劳恩就沉湎于火箭和太空探索的追梦。13岁那年，他阅读了赫尔曼·奥伯特(Hermann Oberth)所著《星空探索火箭》(The Rocket into Planetary Space)。奥伯特也是个狂热爱好者，当时他已是太空探索学会(Society for Space Travel，简称“太空学会”，VfR)的重要成员。这是柏林一群业余爱好者的组织，其目的是筹集资金，用于生产他们在家庭作坊里打造的火箭。五年之后，也就是1930年，冯·布劳恩加入了太空学会，并且很快成了学会的领头人，与赫尔曼·奥伯特共同制造更大更好的火箭。学会在柏林拥有一块巴掌大的场地，用于发射他们自制的火箭。
对火箭爱好者们来说，20世纪30年代，由于纳粹的崛起，各项事情进展得非常顺利。也是由于一位名叫沃尔特·多恩伯格(Walter Domberger)的比较特殊的高官兴之所致，使太空学会受到军中有分量的战略家们的注意。在纳粹党内部，多恩伯格当时正平步青云，他对冯·布劳恩不仅赞赏有加，而且坚信他具备成为伟大科学家的潜质。1934年，年仅22岁的冯·布劳恩取得了航空航天工程博士学位，成了德军军官，成了为纳粹制造先进军用火箭计划的关键人物。这一切主要应归功于沃尔特·多恩伯格。
希特勒亲自批准了火箭开发计划。1936年，德军在波罗的海佩纳明德岛(Peenemünde on the Baltic)建立了一个专用基地，用来设计、实验、发射火箭。也是在这里，冯·布劳恩将太空学会业余爱好者们早年追梦时的设计改造成了可行的装置，并且最终发展成了V2飞弹，在1944年9月到1945年5月间进行了上千次发射。
德国军队从未真正信任过冯·布劳恩。他曾经被关押过一小段时间，罪名是为盟军刺探情报。由于多恩伯格施救，他才免遭刑罚。一直以来，虽然经常有人指控冯·布劳恩是个纳粹分子和希特勒同情者，却没有人拿得出确凿的证据，反而不断有证据显示，布劳恩和他的团队被纳粹认为过于危险。第三帝国垮台时，来自上级的命令说，与其让负责V2飞弹的团队落入敌人之手，不如将其成员斩尽杀绝。
冯·布劳恩事先得知了这一命令(或许需要再次感谢多恩伯格)。当英国人、美国人、俄国人于1945年攻入德国时，团队中的大部分人员及其家属都前往哈尔茨山区的小城布莱尔罗得市(Bleicherode)躲了起来。也就是在这里，冯·布劳恩于1945年5月向进攻中的美国军队投了降。从那时开始，火箭团队接受了问讯和调查，然后被遣送到伦敦，接着被遣送到了美国。
在这一历史时期，至少在两代人的时间里，世界上发生了一系列促成人类到太空探索的怪事。佩纳明德岛的大多数科学家跟随冯·布劳恩去了布莱尔罗得市，从那里辗转到了美国，在美国奠定了新的事业，建立了家庭。少数留在佩纳明德岛的科学家则成了俄国军队的俘虏。更为重要的是，冯·布劳恩和他的团队离开火箭基地时，他们仅能从数量巨大的有关V1和V2飞弹的档案、规划、各种文件中选择一部分带走。理所当然的是，有关制造火箭的数据，相当一部分落到了俄国人手里。冷战开始之后，德国火箭团队中的大多数科学家在为美国人工作，而俄国人手里则掌握着大部分信息，他们可以用其制造自己的武器，开发自己的太空项目。
战争甫一结束，军备竞赛就开始了。在美国，由于军方在使用资源方面几乎不受限制，从佩纳明德岛过来的科学家们在工作中进展神速。他们的第一个基地设在美国白沙实验场(White Sands testing ground)，这里与得克萨斯州艾尔帕索布利斯要塞(Fort Bliss in El Paso)是紧邻。不过，这一团队在1949年与上千后勤人员一起搬到了阿拉巴马州亨茨维尔红石军械厂(Redstone Arsenal at Huntsville)的厂区。也是在这里，这一团队(那时他们都已成为美国公民)开发出了早期的红石火箭。它们成了太空项目最早的一批运载火箭，这里也成为美国生产弹道导弹的核心基地。1950到1953年的朝鲜战争为这种耗资巨大的火箭开发项目助了一臂之力。
第二次世界大战结束10年后的1955年，艾森豪威尔总统集美国陆军和海军资源于一体，设立一体化项目，用于建造射程为2500公里的中程导弹。结果开发出了木星号火箭(Jupiter)。1958年1月31日，美国用这种火箭发射了第一颗人造卫星探险家一号(Explorer I)。木星号火箭是土星五号火箭的前身，后者十多年后将人类送上了月球。这种火箭也是北极星火箭(Polaris)的核心部分，而北极星火箭最终发展成了三叉戟弹道导弹(trident ballistic missile)发射系统。
然而，颇具讽刺意味的是，尽管俄国人事实上仅得到少数佩纳明德岛原班人马的帮助，他们所掌握的仅为纸介质数据，而不是世界上首席火箭设计师们头脑里的数据，“二战”结束后，至少在20年内，无论是在太空竞赛领域还是在洲际弹道导弹竞赛领域，俄国人一直领先美国人好几个时间跨度。部分原因是，得到德国人的数据很久以前，俄国人已经开始设计火箭了。另一个相关的因素是，俄国人从一开始就相信，洲际火箭是可行的。然而在美国，由于政客们怀疑德国流亡者们是否有能力制造航距数千公里的导弹，这种影响在很大程度上拖了研究项目的后腿。在相当长的一段时期内，政客们的态度全面压倒了人们的热情，后者希望开发太空项目，更希望第二次世界大战的伟大军事成果原子弹与火箭相结合，发展成一种全新的、威力巨大的武器。在俄国，持怀疑态度的人就少得多。
苏联太空项目和弹道导弹项目总工程师名叫谢尔盖·科罗列夫(Sergei Korolev)，他出生于1906年，早于冯·布劳恩六年。这两个人的人生轨迹几乎相同，由于他们主持了各自国家的太空开发项目和军事开发项目，两人均成了自己国家的民族英雄。虽然科罗列夫在战争甫一结束就来到了佩纳明德岛，但是这两人终身从未谋面。正是在科罗列夫的协助下，苏联将许多有关火箭的重要文件运回了国。科罗列夫毕其一生担任总设计师，在整个20世纪50和60年代，他全面主导了苏联的太空技术和军用火箭技术。
这一时期，苏联人创造了许多太空时代伟大的第一，例如1957年的斯普特尼克一号(Sputnik 1)人造卫星；1959年溅落在月球表面的月神二号(Luna 2)，成为有史以来人类首次送达另一天体的探测器；1961年，第一次载人飞行让尤里·加加林(Yuri Gagarin)实现了，这一切都使苏联人在发射太空飞行器和洲际弹道导弹方面将美国人远远地甩在了后边。幸亏有曼哈顿计划，西方在开发原子设备方面领先了许多年。然而，苏联人有更完善的运载系统，弹头也比西方多。前述情景对美国当政者来说实在是太可怕了，他们曾一门心思维护西方在技术上的领先形象。
在很长一段时间里，无论是俄国人还是美国人，都把太空科研项目和武器开发项目混在一起做。在如今的俄国，这种掰扯不清的关系依然如故。不过，在美国，作为对斯普特尼克一号人造卫星的回应，美国国会于1957年10月通过了国家航空航天法案(National Aeronautics and Space Act)。当年晚些时候，1917年设立的美国国家航空顾问委员会(National Advisory Committee for Aeronautics，简称“美国航空顾委会”，NACA)也被改组为美国国家航空和航天管理局(National Aeronautics and Space Administration，简称“美国航空航天局”，NASA)，并获得了如下授权：“……授权其进行大气层以内及以外涉及飞行问题的研究，或进入其他领域。”“……或进入其他领域”在这一条款中非常重要，因为它定性了美国航空航天局当年的作为，以及迄今为止各阶段的作为。这一机构被定性为民事机构，其主要角色为科研，然而它当年(如今依然)与军方密不可分。美国航空航天局的所有飞行员都经历过军训，它的绝大多数航天员都是军人出身。
美国在执行航天计划的早期阶段，几乎每次发射都会搭载军方的有效载荷进入轨道。美国之所以在太空竞赛中获胜，如今仍然在太空探索领域居领先地位，这是其根本中的根本。投入美国航空航天局的大量资源帮助了军方(主要是向军方提供侦测和通讯手段)，同样极大地促进了民用太空探索项目。例如人类广为认可的1969年7月在月球表面成功着陆，如果说它是冷战宣传的结果，我们可以暂且将其放在一边不说。美国军方在导弹研究领域集数十年研究积累起来的知识堪称价值无量，足以和民用太空技术的发展相提并论。
在俄国，军事太空研究和民间太空研究之间的关系如此密不可分，在同一个游戏中有两个层面，几乎没有人能将其掰扯清楚。在初期阶段，这种密切关系对俄国科技来说优势极为明显，因为前期阶段投向研究领域的经费源源不断。在美国，军方和科研之间的关系就不那么密切。正因为如此，对纯科学的太空研究进行资助，往往发生于政府对武器开发投入上百亿之后。然而，随着时间的推移，俄国人的系统渐渐就玩不转了，将航天器首先送上月球除外。俄国的所有研究都是由军事需求主导的，军事头目的要求必须首先得到满足。另外，俄国的研究过分强调保密，这对于研究是一种苛刻的限制。与此形成鲜明对照的是，美国的太空计划(与苏联人的太空竞赛由此拉开序幕)真正起飞之后，美国航空航天局从各科技学科和工业领域广泛吸收了一些顶尖人才。凡涉及武器开发的项目，美国军方的保密工作处处都超过俄国人，不过他们对待民间太空项目的态度却开放得多。
1961年5月，约翰·肯尼迪总统第一次公开采取官方动作，试图扭转苏联人在太空和导弹研究领域的领先地位。他对国会的演讲如下：
认识到苏联人由于掌握了大型火箭动力系统而处于领先地位，使他们领先于我们数以月计；认识到他们似乎在未来一段时间试图利用这一优势，以获取更大的成功，有鉴于此，我们有必要采取一些特定措施……我相信，我们国家有必要在10年之内达到目的，我们承诺10年以内将人类送上月球，然后安全返回地球。
肯尼迪的讲话立即振奋了美国民众、政府、业界。按照肯尼迪政府科技顾问们的看法，将人类送上月球是个可行的目标。当然，人们都知道，这一项目代价高昂，却没人想过这一项目会带来什么样的副产品。人们普遍认为，美国这样做，是对全方位敌人的唯一回敬方式。
最能说明本书主题思想的例子莫过于肯尼迪政府于1961年5月掀起的太空竞赛。20世纪初期(这一世纪见证了人类有史以来几场最恐怖的战争)，火箭概念已经从绝大多数军事思想家头脑中消失。那时候，火箭最多不过被人们当成玩具，当作科幻小说家和猎奇人士们的素材。可是后来，第二次世界大战临近结束时，火箭被人们改造成了武器，使之具备了改变世界军事和政治地图的潜力。因为，它的开发成功恰恰和原子弹的出现处在了同一个历史时期。
军队掌控了火箭，并且非常严肃地对待它。尽管火箭昂贵，它们在战略战术方面的重要性却是显而易见的。人类制造火箭速度之快令人吃惊，它们很快就全面超越了以往的火箭，飞得更远，更高，更快。它们提供了一种远距离杀伤敌人的方法，而自己人却没有生命之虞。军方的兴趣同时也促进了科研，因而导致社会从中受益匪浅。
太空探索给民用领域带来的好处数不胜数，甚至能满足20世纪60年代特别有远见卓识和特别有想象力的科幻狂热分子们的所有期待。部分原因是，启动一个太空探索计划，必须涉猎非常广泛的创新领域，这必然会带来非常丰厚的技术回报。
卫星是太空探索带给人类的最明显的好处，也可以说是最生财的好处。自从1957年10月斯普特尼克一号人造卫星升空以来，人类已经发射了大约4500颗卫星。除了美国和俄国，另有七个国家(日本、中国、法国、印度、以色列、澳大利亚、英国)将自己的卫星送入了轨道。类似欧洲航天局(European Space Agency，简称“欧航局”，ESA)那样的国际组织也负责监督发射过上千颗卫星。在每一天的任何时间段，总会有近千颗处于工作状态的卫星在轨道上运行，它们中的大多数是军用卫星，其中有间谍卫星、协助搜索和协助通讯的卫星、对敌方目标进行定位的卫星。在最近的几场战争中，特别是1991到1992年的第一次海湾战争和2003年的第二次海湾战争，对于以美国为首的联军的军事行动来说，卫星起到了无可替代的作用。它们被用于核定目标，协助完成军事通讯，确认军事行动成功与否。卫星使媒体能够向世界各地数以亿计的家庭实时传送来自前方的图像。
2001年进行的调研显示，美国航天产业每年的产值为613亿美元，这使它与纺织业、计算机业、农业等支柱产业并驾齐驱。在上述产值里，仅有15％与火箭、助推剂、硬件等发射成本有关。超过半数产值来自与使用卫星有关的间接收入。在上述领域，最值得注意的是通讯卫星产业，它涉及绝大部分国内国际电话业务、手机业务、互联网业务。这个年收入丰厚的产业创造了50万个就业机会，其中90％(45万个职位)涉及卫星制造和服务，使它成为全球最大的雇主之一。
所有这一切起始于美国和苏联的竞赛，谁能够首先抵达月球，谁能够在洲际弹道导弹领域超过对方，双方在各领域捉对地拼杀。卫星以及它所提供的服务仅仅是冷战在商业方面和国内生产方面带给人类的好处之一。
从20世纪50年代末期太空竞赛开始，到1972年12月阿波罗十七号执行最后一次阿波罗飞行任务之后不久，媒体对太空探索带来的副产品高度关注。它们经常报道那些著名的产品，例如特富龙(1938年已经发明，得力于设计师们在阿波罗飞船上的大量使用，才迅速进入商业领域) [ 译者注：特富龙，Teflon，是美国杜邦公司对其研发的所有碳氢树脂的总称，具有独特的耐热(180℃－260℃)、耐低温(－200℃)、自润滑性和化学稳定性。 ] 和液晶手表。后者对航天员特别重要，进入民用领域不过几年，十多美元即可买到一只。然而，美国人赢了登月竞赛，太空竞赛的光焰熄灭之后，媒体的兴趣迅速降温。所有通过太空竞赛获得的技术已经从各种报纸的版面上消失得踪迹全无。
医药科学是太空竞赛的最大受益者之一。利用为航天飞机设计和建造燃料泵的技术，人们开发出了第一种人造心脏。美国航空航天局的技术对计算机辅助制图(computer－aided tomography，CAT)扫描仪，以及核磁共振技术(magnetic resonance imaging，MRI)起到了关键作用，结合这两种技术的产品如今成了医学界不可或缺的设备。
激光技术是个完美的例子，当年，太空工程师们接触到它的时候，它仅仅处于萌芽阶段。尔后，它的演进非常快，如今它已成为我们时代用途最多和用处最广的装置。激光技术20世纪50年代诞生于新泽西州莫瑞山(Murray Hill)的贝尔实验室，1958年查尔斯·汤斯(Charles Townes)和阿瑟·肖洛(Arthur Schawlow)拥有了它的专利，之后很快被军方采用，成为导弹制导技术的核心，并且其自身也成为一种武器。尔后，在位于加利福尼亚州帕萨迪纳的喷气推进技术实验室(Jet Propulsion Laboratory at Pasadena)，美国航空航天局的科学家们进一步开发了激光技术。喷气推进技术实验室的主要任务是研发星际通讯，最近进行的载人航天飞行任务装备的都是他们研制的通讯装置，无人航天器从太阳系遥远的距离传输图像的设备，部分采用了他们的装置。我们用手机通话、在网络上使用搜索引擎，使用的都是这一技术。
对于目前的能源危机，人们认为，太阳能是潜在的解决方案。它也许无法满足人类企盼的对未来能源的需求，但它至少可以家用，可以跟其他几种“干净的”能源混合，用于工业。将太阳能转换成驱动机器的能量以及为房屋供暖的能量，此种技术直接源自太空开发项目。20世纪60年代，此种技术首先用于给卫星供电。对于所有执行太空飞行任务飞离地球不太远的装置来说，一旦飞进太空，太阳能是可以依靠的最重要的能源。太阳能为航天飞机携带的电力系统提供电能，太阳能维持国际空间站的正常运转。这种能源有一天会成为载人火星飞行计划的关键。在如今的地球上，太阳能为第三世界的村庄提供电能，为无人值守的气象台站提供电力。但凡传统电力无法企及的地方，都是它施展身手的广阔舞台。
在第七章里，我会阐述来自太空探索领域的最重要的技术进步之一——计算机革命。若不是受太空探索的推动，计算机进步是无法想象的。改变当代技术、通讯、全球经济布局的，唯有卫星技术是重中之重；而与之并驾齐驱的，唯有计算机技术。
如我此前所说，太空探索的副产品不一而足，最突出的是它们的形式数不胜数，并且深入到人类活动的各个层面。卫星革了通讯的命，帮助了第三世界(这里仅举三个例子：天气预报、通讯、资源探测)。激光应用到了人们日常使用的大量家电产品上，从DVD播放器到激光手术刀，应有尽有。在医学领域应用的各种副产品从根本上改变了医院的治疗方法。来自太空研究领域的还有其他虽不那么耀眼却数量众多的技术产品。
我们不妨看一看为建造太空船专门开发的先进材料，例如，阿波罗指令舱隔热层和航天飞机机头部位使用的隔热材料。太空工程师们开发的其他产品包括，超轻太空服纤维、引擎材料、火箭喷口衬里等。所有这些所谓的“智能材料”都是为专门用途设计的，而每一种材料都在诸如建筑、纺织、医药、汽车、飞机、电子等商业领域得到了应用。
红利从航天领域注入其他各个领域，有诸多原因促使其在商业领域最为成功。原因之一是，在太空探索中，活动空间的限制和失重的环境必须加以考虑，因此太空工程师们经常会面对挑战，需要重新设计传统机器和设备。遥控器、无绳家电、传统机器小型化，全都出自太空研究项目。这些改进之所以会出现，每一次都是因为，将某些传统机器设备应用到陌生的太空环境中，必须进行适应性改造。
不过，说到人类的收获，还有一件事不得不提，它植根于竞赛和冷战时代的太空探索，它与技术或节省劳力的设备几乎没有关系，然而它却是有待人类文明进一步演进的核心目标。
美国著名天文学家和教育家卡尔·萨根(Carl Sagan)曾经写道：“所有人类文明仅有两条出路，要么进军太空，要么灭亡。”他还写道：
在整个人类的历史长河中，只有某一代人能够首先探索整个太阳系。处在孩提时代的那代人觉得，行星是遥远的，是慢慢划过夜空的模糊的圆盘；进入老年行列时，他们会觉得，在星际探索的进程中，那些行星不过是外地，或是不同的国度而已。在未来的历史中，终会有那么一天，人类将摸清和散居到整个太阳系，然后将目光投向系外恒星，向那些星球进军。对于他们以及我们的所有后人来说，我们目前所处的时代是人类历史的一个重要转折点。
虽然在如今的我们看来，萨根的观点未免过于乐观，探索外太空仍是不可回避的。如果人类的存在得以长期延续，我们在地外星球上殖民，奔向系外恒星，也是不可回避的。事实上，同样不可回避的是，战争使人类具备了探索外太空的能力。开发火箭，使之成为战争武器，开启了太空探索的大门，因冷战引起的两个超级大国的军备竞赛接踵而至。这就是历史。
战争利益，各个国家的自我防护，将人类带入了太空时代。如今这些仍然是探索太空的动力。每年有数以百亿计的美元投向与火箭、卫星有关的军用太空研究领域，投向20世纪80年代星球大战计划启动的、处于萌芽状态的诸如导弹防御系统之类的军用领域。然而，太空探索对军方来说也显得过于庞大和代价高昂。未来，探索太阳系和系外空间的经费仅有一部分来自军方，其他资金会由工业、商业、旅游业提供。
来自不同行业的资金会帮助人类，将人类送往其他星系。顺理成章的是——事实上正如卡尔·萨根曾经阐述的那样，这一点至关重要——人类必须具备探索太空的能力。如果我们不这样做，作为物种，人类就会自取灭亡。如果有朝一日我们忙里偷闲靠在椅子背上回首那段穿越遥远星空的旅程，如果我们能够轻松地往返于人类居住的不同的星球，人类绝不应当忘记，唯有借助于如此复杂的技术发展史，人类才有了今天，而这一切都植根于战争和冲突中产生的诸多想法以及在和平利用中实现的突破。
