2026 年 4 月 2 日，阿尔忒弥斯 2 号任务搭载猎户座飞船告捷辐照 [ 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，其中枢运送器具 SLS 重型火箭也再度成为全民热门。中国老庶民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念念的 SLS 重型火箭，如实配得上"地表最强化学火箭"的称呼，其体量之浩大、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，差未几尽头于 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

它的升起质地更是高达 2608 吨，升起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转机轨谈。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，地月转机轨谈载荷唯有 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，绝大大批读者的猜度都会偏差极大。

超等火箭慢得很

集中 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，将速率进步到了 10.9 公里 / 秒，这个速率刚好能让飞船开脱地球引力不停，过问地月转机轨谈，完成奔月之旅。

我忖度，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，换算周至球更熟练的导弹速率，等于苟简 30 马赫，比一个洲际导弹再入大气层时的最高速率略快极少点。

忖度有东谈主会说，差异，SLS 火箭飞得慢，是因为它要克服地球重力和大气阻力。若是把 SLS 火箭放在天际无重力环境里辐照，细目能飞得快得多。

这个念念法很合理，也很相宜巨匠直观，但真相却填塞反直观：即便把 SLS 皆备置于天际真空环境，不议论任何重力和大气阻力，它能给猎户座飞船带来的速率增量，依然快不到那边去。

凭据模拟计较的数据，SLS 火箭即便放在莫得重力和大气阻力影响的天际中辐照，极限速率也就只可达到 12 公里 / 秒长途，只快了极少点。

速率上限

难以置信是吧？

我们不妨再进一步，作念一个更极点的假定：如果允许你把化学火箭造到 SLS 的 100 倍大，尽可能裁减载荷占比，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？

谜底依然是无情的——哪怕作念到这种进度，这枚大火箭的速率极限，也只是达到了 25 公里 / 秒长途。况兼，这样的火箭其实早已冲破了东谈主类所能达到的工程学极限。

如果我们再狠狠心，再把这个也曾不可能的超等大火箭再扩大 100 倍，也等于比 SLS 火箭大 10000 倍，会若何？

谜底让东谈主惊魂动魄，最终的速率只是进步了 1 公里长途。

说白了，按照面前的条目造火箭，这等于所能达到的速率极限。

什么结巴了速率？

看到这里，信服你也曾满脸疑心了：为什么？凭什么！火箭造得再大、环境再理念念，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限定——皆奥尔科夫斯基火箭方程 [ 2 ] [ 3 ] ，提及了。

其实火箭的速率上限，和升起环境、火箭大小莫得践诺关系，大火箭能作念到的事情，是提供更多的载荷。而真实能决定它最终能飞多快的，唯有两个要津身分：一是火箭发动机喷口的喷出物速率，二是质地比，也等于火箭总质地与除了燃料除外的剩余质地的比值，平日说等于载荷占比。

先说说喷出物速率。

这是化学火箭最难以冲破的一皆镣铐。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，等于点火燃料，让燃料爆燃着从喷口冲出去。燃料消除速率越快，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鼓动决策的喷出物速率：

液氧煤油鼓动，喷出速率苟简在 3.0-3.3 公里 / 秒；

液氧甲烷鼓动，略高一些，约 3.5-3.7 公里 / 秒；

而面前开首进的液氢液氧鼓动，喷出速率也只可达到 4.4 公里 / 秒左右。

不管我们如何优化燃料配方、改造喷管运筹帷幄，化学火箭的喷出物速率，简直不可能冲破 5 公里 / 秒。这是化学键决定的表面上限。

是以，化学火箭念念从提高喷出物速率找冲破口，唯有眇小的进步空间，念念找到大的冲破口，不可能！

再说说化学火箭的第二谈镣铐，载荷占比。

凭据火箭方程，火箭能得回的速率增量，和质地比是对数关系。也等于说，念念让速率翻倍，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 / 秒计较：

念念得回 5 公里 / 秒的速率增量，质地比需要达到 2.7；

念念得回 10 公里 / 秒的速率增量，质地比就要达到 7.4；

念念得回 20 公里 / 秒的速率增量，米兰质地比就要达到 55。

这意味着，要让火箭达到 20 公里 / 秒的速率，燃料分量需若是剩余分量的 55 倍。

著明的土星五号火箭，其质地比是 23.1

好多东谈主津津乐谈的多级火箭，践诺上莫得什么黑科技，无非是通过提前扔掉也曾空了的燃料桶，减少无效载荷，变相提高质地比长途。

平淡止地提高火箭的个头，不错让最终有用载荷的占比无尽减弱。但是，燃料总要装进壳子里，只消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。

念念象图：在寰宇中缔造的超等火箭

让火箭永劫分加快是谣喙

这里必须刺破一个巨匠最常见的科普误区："好多科普书上都说，很小的加快度，只消经由很永劫分加快，就能得到极高的速率"。

好多东谈主对火箭的显露都是这样。是以好多东谈主崇尚等离子火箭之类的鼓动样式。他们以为，只消逐渐加快，总能无尽靠拢光速。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，就会住手加快了。

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、加快时分长如故短，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 ] ，那么不管加快多永劫分，这枚火箭的最终速率也会停在 76 公里 / 秒的水平上。

这还吊祭常理念念的现象下计较出来的后果。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，燃料破钞就住手加快。等离子火箭是逐渐喷上几年，工质破钞也通常住手加快。

只消总喷出质地和喷出物速率不变，最终能达到的速率简直莫得判袂。所谓"永劫分小加快度能靠拢光速"，其实是一种理念念目的的科幻念念象。现实中，火箭的工质都是自带的，一朝喷完，加快就透顶根除了。

无工质火箭的误区

说到这里，就不得不提全球常传奇的"无工质火箭"了。其实，全国上压根就不存在真实的无工质火箭。扫数靠后坐力前进的鼓动安设，践诺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》里的大概用"前进四"星际飞行的军舰，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得回鼓动力。你看，莫得任何一种火箭，能开脱"扔东西得回反冲"的基本限定。

好多东谈主合计等离子火箭是星际飞行的但愿，其实它的局限性荒谬大。等离子火箭推力小，压根原因等于单元时老实抛出去的质地太少。

常见的离子推力器，推力唯有几十到几百毫牛，差未几只可托起一张 A4 纸。即便异日本事冲破，能让它单元时老实喷出更多质地、进步推力，它依然逃不出火箭方程的欺压。

念念真实竣事星际飞行，独一的出息只但是核能源火箭，因为唯有核能，技艺把喷出物速率进步到一个全新的量级，比如我们熟练的《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，如果不限时分，让地球在行星发动机的推动下逐渐加快，流浪地球确切是可能的吗？

我们不妨稳定地算一笔账。

流浪地球中，火箭的总质地，也等于地球的质地约为 5.97×10² ⁴ 千克 [ 5 ] 。假如行星发动机不错把狂妄地球物资行动燃料，那么我们不错把地表扫数的物资都拿来烧掉，只消让 500 米深的地下城不被挖出来就行。

这样作念的后果是，我们不错用来行动燃料的物资总量，占据了地球总质地的苟简万分之一。

当今参数裸露了。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。

谜底荒谬扎心：只销放弃 500 米深的地壳物资，无法改变地球的速率。

那么，如果我们把扫数这个词地壳都行动燃料烧掉，会何如样呢？

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

这等于质地比的终极威力——哪怕喷出速率再高，只消有用载荷占比极点巨大，速率增量依然极其有限。《流浪地球》里的行星发动机再涟漪，从火箭方程的角度看，也终将是一场灰心的反抗。

物理定律从一运行就注定，要么你无法移动半分，要么你把地球家园透顶行动燃料烧掉。莫得第三条路可走。

归来

临了我们归来一下：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 / 秒左右；即便在天际缔造、造得再大，化学火箭也很难冲破 25 公里 / 秒的极限。

这不是化学火箭的窝囊，扫数的火箭都是如斯。

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，即便安上苍劲的核聚变发动机，也势必如同流浪地球通常，只可龟速爬行。

不要妄念念用佩带一个核燃料箱就奔向星辰大海，为了星际探索运筹帷幄的飞船米兰app官方网站，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，技艺得回一个恒星际飞行的入场券。

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