okoooapp 好意思国登月火箭够快够猛? 真相: 放大1万倍, 如故天地里的“龟速”

2026 年 4 月 2 日，阿尔忒弥斯 2 号任务搭载猎户座飞船顺利放射[1]，四名宇航员开启时隔 53 年东谈主类重返月球隔邻的载东谈主遨游，其中枢运输器具 SLS 重型火箭也再度成为全民热门。中国老匹夫对大火箭的渴慕也再次被点火。

而这枚承载着东谈主类登月梦思的 SLS 重型火箭，确乎配得上“地表最强化学火箭”的称呼，其体量之精深、性能之强悍，号称东谈主类工程史上的遗址。它的高度达到了 98.15 米，差未几绝顶于 33 层高楼，比也曾的“登月元勋”土星五号还要略高一筹。

国内建筑33层高楼仰视图

它的腾飞质地更是高达 2608 吨，腾飞时的总推力更是高达 3991.6 吨，能在短短几分钟内将 27 吨重的猎户座飞船送入地月升沉轨谈。要知谈，我国现役最强的长征五号火箭，近地轨谈载荷约25吨，地月升沉轨谈载荷只须 8 吨，和 SLS 比拟仍有不小差距。

那么问题来了，作为面前地表最强的化学火箭，你猜猜它能把猎户座飞船推到多快呢？

我敢说，绝大大都读者的意料都会偏差极大。

超等火箭慢得很

纠合 NASA 官方数据及阿尔忒弥斯 2 号任求实测信息，SLS 火箭把猎户座飞船送入近地轨谈的时候，速率约为 7.8 公里/秒，二级火箭点火后，将速率提高到了 10.9 公里/秒，这个速率刚好能让飞船解脱地球引力贬抑，插足地月升沉轨谈，完成奔月之旅。

我算计，好多东谈主看到这个数字都会有点吃惊，不成吧，地表最强火箭也这样慢的吗？

是的，真就这样慢。不到 11 公里/秒的速率，划算成各人更熟谙的导弹速率，即是约莫 30 马赫，比一个洲际导弹再入大气层时的最高速率略快小数点。

算计有东谈主会说，分别，SLS 火箭飞得慢，是因为它要克服地球重力和大气阻力。淌若把 SLS 火箭放在天外无重力环境里放射，详情能飞得快得多。

这个思法很合理，也很稳健众人直观，但真相却饱和反直观：即便把 SLS 绝对置于天外真空环境，不磋议任何重力和大气阻力，它能给猎户座飞船带来的速率增量，依然快不到那儿去。

笔据模拟谋略的数据，SLS 火箭即便放在莫得重力和大气阻力影响的天外中放射，极限速率也就只可达到 12 公里/秒资料，只快了小数点。

速率上限

难以置信是吧？

我们不妨再进一步，作念一个更顶点的假定：如果允许你把化学火箭造到 SLS 的 100 倍大，尽可能缩小载荷占比，把更多分量留给燃料，这个总分量是 SLS 火箭 100 倍的超等大火箭，最终能把猎户座飞船推到多快？

谜底依然是焦虑的——哪怕作念到这种进程，这枚大火箭的速率极限，也只是达到了 25 公里/秒资料。况且，这样的火箭其实早已摧毁了东谈主类所能达到的工程学极限。

如果我们再狠狠心，再把这个如故不可能的超等大火箭再扩大 100 倍，也即是比 SLS 火箭大 10000 倍，会怎么？

谜底让东谈主惊心动魄，最终的速率只是提高了 1 公里资料。

说白了，按照面前的条目造火箭，这即是所能达到的速率极限。

什么辛勤了速率？

看到这里，信服你如故满脸猜疑了：为什么？凭什么！火箭造得再大、环境再理思，也飞不快吗？为什么好像有个终极天花板把速率封顶了呢？这就要从决定火箭终极性能的中枢方式——都奥尔科夫斯基火箭方程[2][3]，提及了。

其实火箭的速率上限，抢庄牛牛和腾飞环境、火箭大小莫得实质关系，大火箭能作念到的事情，是提供更多的载荷。而信得过能决定它最终能飞多快的，只须两个关节要素：一是火箭发动机喷口的喷出物速率，二是质地比，也即是火箭总质地与除了燃料除外的剩余质地的比值，普通说即是载荷占比。

先说说喷出物速率。

这是化学火箭最难以摧毁的一齐镣铐。化学火箭的能源来自燃料的化学响应，而化学响应的能量上限，是化学键决定的。说白了，即是点火燃料，让燃料爆燃着从喷口冲出去。燃料焚烧速率越快，爆燃越猛，喷出物速率就越快。

SpaceX的火箭发动机正在进行大地测试

我们不错望望面前主流化学鞭策决策的喷出物速率：

液氧煤油鞭策，喷出速率约莫在 3.0-3.3 公里/秒；

液氧甲烷鞭策，略高一些，约 3.5-3.7 公里/秒；

而面前起始进的液氢液氧鞭策，喷出速率也只可达到 4.4 公里/秒阁下。

不论我们如何优化燃料配方、雠校喷管筹办，化学火箭的喷出物速率，险些不可能摧毁 5 公里/秒。这是化学键决定的表面上限。

是以，化学火箭思从提高喷出物速率找摧毁口，只须细小的提高空间，思找到大的摧毁口，不可能！

再说说化学火箭的第二谈镣铐，载荷占比。

笔据火箭方程，火箭能获取的速率增量，和质地比是对数关系。也即是说，思让速率翻倍，质地比需要呈指数级增长。举个直不雅的例子：

如果喷出物速率按 5 公里/秒谋略：

思获取 5 公里/秒的速率增量，质地比需要达到 2.7；

思获取 10 公里/秒的速率增量，质地比就要达到 7.4；

思获取 20 公里/秒的速率增量，okooo澳客app质地比就要达到 55。

这意味着，要让火箭达到 20 公里/秒的速率，燃料分量需淌若剩余分量的 55 倍

。

著名的土星五号火箭，其质地比是23.1

好多东谈主津津乐谈的多级火箭，实质上莫得什么黑科技，无非是通过提前扔掉如故空了的燃料桶，减少无效载荷，变相提高质地比资料。

无截止地提高火箭的个头，不错让最终有用载荷的占比无穷放松。但是，燃料总要装进壳子里，只须装燃料的不锈钢桶还存在，那么结构分量占比就很难变小。临了，总的质地比会被锁死在结构质地上。速率的上限也就到了。

这亦然为什么，即便把 SLS 放大 10000 倍，速率也不外只可达到同情的 25.9 公里/秒的原因。

思象图：在天地中配置的超等火箭

让火箭万古候加快是坏话

这里必须点破一个众人最常见的科普误区：“好多科普书上都说，很小的加快度，只须进程很万古候加快，就能得到极高的速率”。

好多东谈主对火箭的不时都是这样。是以好多东谈主珍爱得离子火箭之类的鞭策神色。他们以为，只须逐渐加快，总能无穷面对光速。但真相是，火箭不成一直加快。当火箭把我方佩带的工质全部扔完之后，就会罢手加快了。

火箭的总速率增量，只取决于喷出物速率和总喷出质地，和喷得快如故喷得慢、加快时候长如故短，莫得任何关连。

不信，我们算算看。假定等离子火箭喷出物的速率不错达到 30 公里/秒[4]，那么不论加快多万古候，这枚火箭的最终速率也会停在 76 公里/秒的水平上。

这还哀吊常理思的景况下谋略出来的成果。因为等离子火箭很难作念到如斯之高的载荷比。

化学火箭是猛喷几分钟，燃料奢华就罢手加快。等离子火箭是逐渐喷上几年，工质奢华也雷同罢手加快。

只须总喷出质地和喷出物速率不变，最终能达到的速率险些莫得别离。所谓“万古候小加快度能面对光速”，其实是一种理思意见的科幻思象。现实中，火箭的工质都是自带的，一朝喷完，加快就澈底末端了。

无工质火箭的误区

说到这里，就不得不提各人常传奇的“无工质火箭”了。其实，宇宙上压根就不存在信得过的无工质火箭。系数靠后坐力前进的鞭策安设，实质上都是把火箭上的质地往屁股背面扔。独一的区别只在于扔出物的速率快慢。

化学火箭扔的是高温气体，最快速率不会跨越 5 公里/秒。而等离子火箭扔的是高速离子，速率不错达到 30 公里/秒。《三体》里的简略用“前进四”星际飞翔的军舰，是核聚变发动机，靠的是把核聚变产生的高能粒子往后喷来获取鞭策力。你看，莫得任何一种火箭，能解脱“扔东西获取反冲”的基本方式。

好多东谈主以为等离子火箭是星际飞翔的但愿，其实它的局限性相等大。等离子火箭推力小，压根原因即是单元时候内抛出去的质地太少。

常见的离子推力器，推力只须几十到几百毫牛，差未几只可托起一张 A4 纸。即便改日技艺摧毁，能让它单元时候内喷出更多质地、提高推力，它依然逃不出火箭方程的贬抑。

思信得过达成星际飞翔，独一的长进只但是核能源火箭，因为只须核能，能力把喷出物速率提高到一个全新的量级，比如我们熟谙的《流浪地球》中，行星发动机喷出物速率不错达到惊东谈主的 10000 公里/秒，这足足是化学火箭的几千倍！

流浪地球不可能

那么，如果不限时候，让地球在行星发动机的推动下逐渐加快，流浪地球确凿是可能的吗？

我们不妨负责地算一笔账。

流浪地球中，火箭的总质地，也即是地球的质地约为 5.97×10²⁴ 千克[5]。假如行星发动机不错拿浪漫地球物资行为燃料，那么我们不错把地表系数的物资都拿来烧掉，只须让 500 米深的地下城不被挖出来就行。

这样作念的成果是，我们不错用来行为燃料的物资总量，占据了地球总质地的约莫万分之一。

面前参数明晰了。地球这个大火箭中，有 1/10000 的燃料和 9999/10000 的载荷，我们望望这艘火箭最快能飞多快。

谜底相等扎心：只焚烧掉 500 米深的地壳物资，无法转换地球的速率。

那么，如果我们把通盘地壳都行为燃料烧掉，会奈何样呢？

太棒了，烧光了地壳之后，地球终于被我们推动了，不外速率也只须同情的 160 米/秒。

这即是质地比的终极威力——哪怕喷出速率再高，只须有用载荷占比顶点巨大，速率增量依然极其有限。《流浪地球》里的行星发动机再颤动，从火箭方程的角度看，也终将是一场泄劲的扞拒。

物理定律从一启动就注定，要么你无法转移半分，要么你把地球家园澈底行为燃料烧掉。莫得第三条路可走。

精致

临了我们精致一下：SLS 作为化学火箭的巅峰，拼尽全力也只可把飞船推到 10 公里/秒阁下；即便在天外配置、造得再大，化学火箭也很难摧毁 25 公里/秒的极限。

这不是化学火箭的窝囊，系数的火箭都是如斯。

科幻电影里的星际军舰

科幻电影里的星际军舰，看起来很炫酷，但践诺上质地比极低，即便安上刚劲的核聚变发动机，也势必如同流浪地球雷同，只可龟速爬行。

不要妄思用佩带一个核燃料箱就奔向星辰大海okoooapp，为了星际探索筹办的飞船，必须把 90% 以上的分量都用来放核燃料，然后把这些核燃料全部烧掉，能力获取一个恒星际飞翔的入场券。

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