火箭是人类制造的速度最快的运载工具，我们所见到的火箭，总是轰然启动，然后不断地加速，最终以很高的速度飞出地球。要加速到什么程度呢？这要主要看具体要求，如果只是围着地球转，就只需要每秒7.9公里，如果要挣脱地球的引力，则需要每秒11.2公里，而如果速度达到了每秒16.7公里，就可以和太阳系说拜拜了。

　　这三个速度就是我们常说的第一、第二和第三宇宙速度，可以看到，即使是第一宇宙速度也是很惊人的，以这样的速度，只需要大概1.4小时就可以围着地球转上一圈。

　　很显然，要将火箭这种庞然大物加速到这么高的速度是需要很多能量的，并且在加速过程中，宇航员还要承受巨大的加速度。这不免会令人产生一些疑问，飞出地球非要达到第一宇宙速度吗？慢慢地飞出去不可以吗？比如说以每秒1米的速度一直向上飞，能不能飞出地球?下面我们就来讨论一下。

　　所谓的宇宙第一速度，其实是指当某个物体达到了这个速度之后，就可以不再需要额外的动力，仅凭惯性就能够围着地球转。为什么会这样呢？因为地球是圆的，如果一个物体的速度能够追上地平线下降的幅度，那这个物体就不会被地球的引力“扯”下来（如下图所示）。

　　换句话来说就是，从理论上来讲，一个物体只要一直拥有额外的动力，就不必非要达到第一宇宙速度才能飞出地球，哪怕是以每秒1米的速度一直向上飞,同样也能飞出地球。但问题的关键是，一个从地球表面一直向上飞的物体，每时每刻都必须要克服地球的引力（否则就会掉下去），这肯定是需要能量的，对于火箭来说，这就意味着燃料的消耗。

　　显而易见的是，火箭的速度越慢，它飞出地球所用的时间就越长，相应的其用于克服地球引力的燃料消耗就越大。因此在发射火箭的时候，正确的做法就应该是让其尽快地将其加速，这样就可以缩短火箭飞出地球所用的时间，从而达到节约燃料的目的。

　　可能有人会说了，这才多大点事儿啊，咱多带点燃料不就行了吗？看上去这种方法似乎是可行的，但这会面临着另一个问题：燃料也是有重量的，你燃料带得越多，火箭自身的重量就越重，这就意味着更多的燃料消耗。关于这一点，我们可以参考一个简单的公式，即 Vm = Vr x ln（M1/M2）。

　　这就是著名的“齐奥尔科夫斯基公式”，其中Vm代表火箭能够达到的最高速度，Vr代表燃料在燃烧后离开火箭发动机喷管时的速度，M1和M2分别代表火箭的初始总质量（含航天器）以及燃料耗尽时的最终质量，“ln”则代表自然对数函数（以常数e为底数的对数）。

　　注意，自然对数函数的增长是很缓慢的（如下图所示），因此燃料数量的增长并不能有效地提高火箭的速度。

　　由于一个物体的速度至少要达到第一宇宙速度才不会掉下来，因此在实际运用中，这个公式中的Vm也必须不小于这个值，再加上现有的燃料所能提供的速度是已知的，所以科学家们就可以在综合各种因素后计算出M1和M2的比值的极限。

　　从理论上来讲，这个值的极限为12.5，而事实上我们目前只能让这个值最多做到20，比如说人类迄今为止最大的火箭——土星5号（Saturn V），它重达3000吨，却只有大约150吨的运载能力。

　　需要指出的是，这还是“常规操作”（通过尽快地让火箭加速从而达到节约燃料的目的）下的情况，而假如要以每秒1米的速度一直向上飞,就必须还要额外携带海量的用以克服地球引力的燃料，这就会导致火箭自身的重量巨幅增加，甚至根本就无法起飞。

　　因此可以说，以人类现在的航天实力，要从地球表面慢慢地飞出去，根本就是一件不可能做到的事情。

　　总而言之，这背后的原因就是我们所使用的化石燃料的效率实在太低了，正因为如此才有人戏称，在航天领域我们人类文明只是处于非常原始的“石器时代”。就目前的情况来看，或许只有当人类真正掌握可控核聚变技术之后，我们才可以慢慢地飞出地球。