牛頓大炮
側身發射火箭並非沒有理論依據。著名物理學家牛頓曾經設想過，如果在山上架起壹門大炮，然後平行於地球表面發射壹枚炮彈，只要炮彈的速度足夠高，炮彈就能像衛星壹樣壹直繞著地球飛，永遠不會掉下來。牛頓還計算了衛星飛行的最小速度，也就是所謂的第壹宇宙速度。但實際上火箭不能水平發射，主要受限於兩個問題，壹是空氣阻力，二是火箭結構。
空氣阻力
空氣阻力有多大？很多人都知道空氣的阻力和速度的平方成正比。當我們在高速公路上以120碼的速度行駛時，我們車80%的油都用來克服空氣阻力。如果車速達到160碼，比例可以達到95%。
火箭的速度幾乎是汽車的200多倍，所以火箭在大氣層飛行時，空氣阻力對火箭的能量消耗是相當驚人的。為了減少火箭的能量消耗，我們必須減少火箭在大氣層中的飛行時間。顯然，垂直飛行的火箭可以更快地飛出大氣層。
火箭結構
除了空氣阻力，火箭體的結構也是個問題。我們知道越細長的東西越容易斷。火箭很長，質量很大。如果是水平發射，重力會作用在火箭側面。這樣的飛行極不穩定，火箭的強度可能承受不了。
壹枚側向發射的火箭。
聰明的讀者可能會想:既然大氣層中的空氣阻力和巨大的火箭體積使得火箭無法水平發射，那麽如果在稀薄的大氣層中發射小型火箭，是否可以水平發射呢？
答案是肯定的。美國軌道科學公司發明了壹種飛馬火箭。它的體積很小，可以用飛機送到大氣稀薄的地方，然後像導彈壹樣在飛機上水平發射，最後送到太空。
這種火箭有許多優點。首先是在稀薄的大氣中發射，不用擔心空氣阻力，耗能更少。其次，它可以利用飛機的初速度，使發射更加方便；第三，不需要巨大的發射場，可以隨時用飛機運輸發射；最後，這種火箭更安全，因為飛機可以在太平洋上空運輸並發射。即使發射失敗，也不用擔心火箭會撞到人。
當然，這種火箭也有缺點。第壹，在飛機上發射火箭，對飛機和火箭在飛行過程中的穩定性要求非常高，技術難度非常大。第二，這種火箭體積小，運載能力有限，只能發射小衛星。
本人博士科研糖，定期分享與科技相關的時事解讀、科普知識、有趣的科學故事。歡迎關註，帶妳壹起學習！