为什么火箭就能飞进太空？假如客机一直往上飞，能飞到太空吗？

一个多世纪以前，莱特兄弟驾驶他们的飞行器首次升空的那一刻，恐怕怎么也想不到航空旅行会在后来的岁月里变得如此普遍。

如今全球每天大约有十万架次航班起降，机票价格也随着行业的持续发展越来越亲民。

人类在征服天空、把飞行变成稀松平常之事以后，自然而然地把目光投向了下一个前沿——太空。而当工程师们绞尽脑汁设计出各种新型航天器时，总有人会疑惑：既然飞机已经能飞那么高，为什么不干脆让它飞得更高一点，一路飞到太空去呢？

从技术上讲，答案是不行，而且是绝对不行。但要把其中的道理掰开讲清楚，就得稍微复杂一些。

商用喷气客机通常在28,000到35,000英尺的高度巡航，最高可达40,000英尺左右。大多数客机的结构设计并不支持它们飞得更高，当然也有例外，比如已经退役的协和式超音速客机，其巡航高度就能达到60,000英尺。

NASA还曾经设计过一款名为Helios的试验飞机，能爬升到惊人的97,000英尺，不过它由电动机驱动，外形也完全不像一架普通飞机。

而要真正离开地球大气层、进入轨道空域，所需的最低高度大约是62英里，换算过来约为327,360英尺——这个数字几乎是普通客机巡航高度的10倍。换句话说，无论是日常的商用飞机，还是一些专门为高空飞行而生的科学原型机，都没有办法把高度拉到足以进入太空的位置。

那原因究竟在哪里？为什么不能揣着一颗冒险的心，从洛杉矶国际机场登上一架普通航班，就此飞向浩瀚的宇宙？

理由其实有好几个，而且每一条都足以把这个浪漫的想法钉死在图纸上。首先要说的是飞机起飞的基本原理：它主要依靠两种力量来维持飞行，一是机翼切割气流所产生的升力，二是发动机工作时输出的推力。

整架飞机的所有设计，都围绕着升力、重力、推力和阻力这四种力展开，它们之间的微妙平衡，是成功飞行的关键。

可一旦进入太空，这些力中的大部分都会消失。没有空气，就没有升力；重力也被飞行速度所抵消，变成持续的失重状态。让飞机能够正常工作的那些前提条件，到了太空里统统失效，飞机就等于被扔进了一个完全陌生的环境，它的翅膀和控制面根本派不上用场。

紧接着是温度的问题，重返大气层的过程中会产生极为可观的热量，航天飞机专门配备了昂贵的防护隔热层，可以在数千度的高温炙烤下保持结构完整，而普通客机根本没有这种韧性。

即便你有办法把一架客机硬生生送进太空，再入大气层时的高温也会把舱内的乘客烤成焦炭。所以说，别为去太空而买什么经济舱票了，怎么算都不值得。

另一个难以逾越的障碍是空气密度，越接近太空，空气就越稀薄。

而发动机在运行过程中，需要源源不断地吸入大量空气，把空气和燃料在燃烧室里充分混合后点燃，才能释放出巨大的尾喷能量来推动飞机前进。可一旦空气稀薄到某个程度，氧气跟不上，燃料就烧不起来，推力自然也就没了，飞机想继续爬升就成了无米之炊。

在空气稀薄到飞机已经无法维持升力的时候，飞行器会进入一个被业内称为"棺材角"（coffin corner）的危险区域——既无法加速，也无法减速，更无法继续向上爬升。

想从这个尴尬的处境里脱身，唯一的办法就是通过小心翼翼的可控下降，在增速的同时谨慎地降低高度。而且商用飞机的发动机本身，也根本无法产生足以把飞行器推出大气层所需的那种量级的推力。

这就要说到火箭和飞机真正的分水岭了，火箭之所以能一路冲进太空，关键在于它的动力来源完全不依赖大气。

火箭自带氧化剂，发射时燃料与氧化剂被同时送入燃烧室，剧烈反应瞬间生成的高温高压气体以极高速度向后喷出，依靠反作用力把整个飞行器向前推进。整个过程根本不需要吸入外界空气，哪怕是在真空环境中也能照常工作。

速度是另一个决定性因素，火箭依靠多级燃料持续助推，必须让飞行速度突破每秒7.9公里的第一宇宙速度，才能挣脱地球引力的束缚进入轨道。

而普通客机的巡航速度只有每小时八九百公里，连火箭入轨所需速度的零头都够不上。可以这样概括：飞行器想要进入太空，一方面取决于发动机采用什么样的燃烧方式，另一方面取决于它能被加速到多快。

那么有没有一种飞机，既长得像飞机，又能飞到太空？答案是有的，航天飞机就是最典型的例子。

它的外形与客机颇为相似，但内部装的却是和火箭如出一辙的推进系统。起飞时，两侧的固体助推器先出力，中段那个巨大的铁锈色外储箱会继续为主发动机输送燃料，推着机身向上攀升，一直到接近预定轨道后才与飞机本体分离，完成自己的助推任务。

除了航天飞机这种成熟的方案，还有一些新颖的概念正在被工程师们一点点变成现实。比如一种通过火箭发射、入轨后自动膨胀的充气式栖息舱，充气完成后能达到三层楼高、直径27英尺的规模。

虽然距离正式投入使用还需要一段时日，但其规划相当宏伟：三层生活和工作区域可以容纳4到12人，具备调节气压、湿度、温度和氧气水平的生命保障系统，多层防护罩可以抵御太空中的恶劣环境，甚至还有可以种植新鲜植物的"太空花园"。

他们已经建造出了地面原型机，也许用不了多久，"居家办公"就会扩展成"太空办公"。

当技术允许把乘客送入太空以后，紧接着又出现了一个问题：登上太空飞行器之后，到底该去哪里，目的地又是什么？也许只是"太空"本身，但何必止步于此？

既然把飞机都搬进了太空，为什么不把地面飞行的其他元素也一并带上去，比如机场本身——包括各种商店、餐厅以及奢华的贵宾厅？这方面也有人在做，那就是"轨道礁"（Orbital Reef）项目。

它目前还停留在构想阶段，设想是一座位于近地轨道的太空混合用途商业园区，也将是首个由商业公司拥有和运营的空间站，以商业、研究和太空旅游为核心定位。

轨道礁承诺纳入充气式栖息舱和追梦者太空飞机，并提供从商业办公到物理、生物、地球科学研究实验室、产品开发直至纯粹太空旅游等多种用途与体验。

所以，归根结底，为什么客机即便一直往上飞也到不了太空、而火箭却可以？核心就在于两者的动力逻辑截然不同：客机起飞后15到20分钟就能爬升到万米高空，但它依赖机翼升力和吸气式发动机，一旦空气稀薄到一定程度，升力和推力就同时失效。

而火箭自带燃料和氧化剂，不需要外界供氧，再借助多级助推把速度拉到第一宇宙速度以上，才有可能摆脱引力束缚进入轨道。

你无法通过商用喷气机实现太空梦，大多数人目前也很难抢到稀缺的太空飞行座位，但随着飞行器形态和推进技术的持续改进，普通人用一张商务舱的价钱奔赴星辰的那一天，或许并不像想象中那样遥不可及。