很多时候，我们遇到某个人太高调，我们忍不住想怼一下地时候，都会说一句：“你咋不上天呢？！”
说出这句话的人，肯定高中物理学习的不好，对于“上天”没有一个直观的认识。为了上天，我们可是付出了很大的代价呢。这个从长征五号即“胖五”的发射引起的关注就可以窥见一二。
火箭运载量基本认知
读过高中的人，或者没有读过高中的人，都知道这样的一个道理。我们要将一个球扔的越远或者越高，需要的力量就越大。比如说，我们要将一块石头扔出去，扔出去的初速度越大，石头落地点就会离我们越远。这是一个常识。
但是牛顿的厉害之处就在于，从这个常识中“异想天开”的提出，如果速度足够大，石头是不是就会回到原地？（既然地球是圆的）。这个想法被牛顿记录在他的划时代著作《自然哲学的数学原理》一书中。该书中的想象图也出现在高中教材中。
这块石头绕着地球飞行是有轨道的，这个轨道是有一定高度的，我们往往用轨道半径来说明。很好理解的一点就是，轨道半径越大，所需要的初速度就越大。也可从能量角度理解，轨道半径越大，所需要的能量就越多。
高中阶段，我们经常遇到的轨道有近地轨道和同步轨道。近地轨道因为卫星飞行距离地球表面较近，可以近似认为卫星轨道半径和地球半径相同。换言之，近地轨道可以认为卫星是“从我们的头顶上贴着”飞过去的。这个也没有很夸张，毕竟地球半径约6400km，近地卫星距离地表往往小于500km。因此，在高中计算中往往就将近地轨道半径约等于地球半径。
所谓同步轨道，也称之为静止轨道，也就是说卫星能够“静止”到地球某点上方。当然，这里的静止是相对的。卫星和地球都在做圆周运动，但是由于其角速度相同，卫星能够静止在地球上方某点，而这个点只能够是地球赤道上的点（这个理解应该不烧脑细胞）。静止轨道半径约42000km，比近地轨道高了很多。（当然，高中谈论的都是圆形轨道。）
学了万有引力就知道，轨道越高，速度越小。所以我们看到新闻说，杨利伟所搭乘的神舟五号飞行时间总共21小时，却绕地球转了14圈。原因就是其轨道高度很低。静止轨道高度因为与地球同步，所以绕地球一圈需要24小时，轨道高度自然高了许多。如果还不理解，可以想一下我们的月球，它绕地球一圈需要快一个月时间呢。轨道高度当然更高。所以登月才更有难度。
就像我们在地球上扔石头一样，我们要把卫星发射的轨道高度越高，需要的能量就越大。我们还不能忽略另外一个问题，就是我们扔一样的距离，石头越重，需要的能量越大。这个道理在航天中，就不得不讨论一下运载火箭的运力问题了。
火箭运载能力一览
大家或许还记得天宫一号目标飞行器。天宫一号目标飞行器是中国首个自主研制的载人空间试验平台，于2011年9月29日21时16分03秒从酒泉卫星发射中心发射，全长10.4米，最大直径3.35米，内部有效使用空间约15立方米，可满足3名航天员在舱内工作和生活需要，设计在轨寿命两年。2016年3月16日，天宫一号已再入大气层，再入落区位于南太平洋中部区域，绝大部分器件在再入大气层过程中烧蚀销毁。
为什么提到天宫一号呢？因为我想说的是，天宫一号试验平台的建设过程中，不断地需要神舟号飞船与其对接。不知道有没有读者有这样的问题，一次发射上去多好，还要一直对接，多麻烦，多么的浪费火箭啊。
其实，这个问题不是不想，而是不能。火箭作为运载工具，其运载能力不是无限大的。我们以往更多的关注火箭运载上去的是什么东西，但是很少关注火箭这个运载工具本身。因着火箭的运载能力限制，每次发射上去的物体质量、功能都要受到限制，不能够得到无限的发挥。换句话说，每次火箭发射，需要达到什么目的，有什么计划，都是经过甄选的。所以才有开篇那句话，咱们的那些事儿，真的不值当上天，毕竟能上天的都是在科研人员眼中最有价值的。
如果没有重型火箭，每次火箭的运载能力跟不上，很多科学家的设想就没有办法实现——比如说中国空间站建设和火星探索计划，我国将面临“有弹无枪”的尴尬境遇。至此，我们都应该更加感慨“两弹一星”的卓越功勋，正视“一星”的含金量。
正是有了“胖五”，中国空间站20多吨的核心舱将来才能够顺利“上天”，火星探测计划才能够如期开展（如果错过了明年的窗口期，还要再等两年）。那么“胖五”的运载能力如何呢？
其中，运载火箭的主要性能指标是近地轨道（简称LEO轨道）运载能力和地球同步转移轨道（简称GTO轨道）运载能力等。近地轨道 一般指轨道高度在2000公里以下的轨道，需要用重载火箭发射到近地轨道的飞行器，一般都是载人航天所使用的宇宙飞船和空间站舱段。而地球同步转移轨道，则是指近地点在1000公里以下，远地点为地球同步轨道高度（36000千米）的椭圆轨道。火箭在发射工作于地球同步轨道的卫星时，一般会将卫星先送到这个轨道上，再由卫星或上面级自身的动力转移到同步轨道上。比起目前使用的长征二号、三号、四号系列火箭，长征五号的这两个指标均有质的提高。从数据能够看出，有了“胖五”，我们的空间站20多吨的核心舱才能够顺利升空。那么“胖五”在世界上处于什么地位呢？
从数据看，与国际上目前使用的主流重载火箭相比，长征五号的指标也已经处于世界先进水平（当然，还有一些推力更大的火箭比如土星5号近地轨道运载能力达到118吨，因为没有存在的必要，已经退役）。未来，长征五号强大以其强大的推力，将在我国空间站建设和火星探测计划中发挥不可替代的作用。
路漫漫其修远
到这里，我们应该能够感受到，“上天”的那些东西，真的是“寸重寸金”。研究人员肯定会将任何没有必要、不那么重要的东西舍掉。咱们那些事儿“上不了天”，真的不用那么伤心。
也正因为如此，写这篇文章的时候，一个人名再次在我的脑海中闪现——马斯克，就是那个同时经营着特斯拉和Space X的人。Space X的“重型猎鹰”运载火箭的近地轨道载荷是中国“胖五”运载火箭的将近3倍载荷，并且其中两枚助推火箭是二次回收利用的。就在我们今天一直在说着上天“寸重寸金”的时候，“重型猎鹰”运载火箭首飞却搭载了一名非常特别的乘客——马斯克的樱桃红版特斯拉 Roadster 跑车。我只能说，这广告真的“上天”了，没点知识还真看不出来它的价值。
不吹不黑。我们要正视我们还是和世界最先进水平有着不小的差距，但是我们奋力直追，发扬航天精神，自力更生，每个人在自己的岗位上做出我们自己的贡献，我们“星辰大海”的目标终将实现！加油，中国航天！加油，中国！！！
