火箭升空時拖著長長的火焰，一路朝天空飛去，常讓人以為只要不停往上飛，就能進入太空、繞著地球運行。不過，真正的太空飛行並沒有這麼簡單。火箭想把太空船送進軌道，除了要飛得夠高，更重要的是要讓它「向前飛得夠快」。甚至可以說，進入軌道的太空船，其實一直都在「掉下來」，只不過永遠掉不到地面。
想了解這個奇妙的現象，可以先想像自己站在一座很高的山上，拿著一顆球向前丟。球飛出去以後，受到地球重力吸引，最後一定會掉到地面。如果我們有辦法把球丟得更快，它就會飛得更遠才落地。假如速度快到非常驚人的程度，球往下掉的同時，圓形的地球表面也不斷向下彎曲，結果球一直往前飛、一直往地球掉，卻始終碰不到地面，就會開始繞著地球運行。這就是「軌道」的基本原理。
因此，火箭發射時其實不是從頭到尾筆直向上飛。剛離開地面時，火箭主要朝上升高，希望趕快穿過比較濃密的大氣層。升到一定高度之後，飛行方向就會逐漸傾斜，開始努力增加水平方向的速度。這種逐漸改變方向的飛行方式，和太空飛行中的「重力轉彎」有關。
換句話說，「飛得高」和「進入軌道」其實是兩回事。火箭往上飛，主要是為了離開地面與濃密的大氣層；想真正進入軌道，還得獲得非常高的橫向速度。以靠近地球的低地球軌道為例，太空船的速度大約要達到每秒7.8公里，相當於每小時約2萬8000公里。這比一般民航機快上許多。
這也代表「飛到太空」不一定等於「進入軌道」。一艘太空船可能飛得非常高，短暫進入太空，但如果向前的速度不夠，仍然會受到地球重力影響，最後重新掉回來。要長時間繞著地球運行，速度才是非常重要的關鍵。
那麼，火箭和我們平常搭乘的飛機究竟有什麼不同？最大的差別之一，就是兩者利用環境的方式完全不同。
一般飛機有機翼，當飛機快速前進時，空氣流過機翼，可以產生讓飛機留在天空中的升力。噴射客機的引擎也必須吸入外面的空氣，利用空氣中的氧氣幫助燃料燃燒。因此，飛機如果越飛越高，周圍空氣會越來越稀薄，最後一般飛機便無法像在大氣層中一樣正常飛行。
火箭卻不一樣。火箭不但攜帶燃料，也會把燃燒所需要的氧化劑一起帶上去，因此不需要依靠外面的空氣。就算到了幾乎沒有空氣的太空，火箭引擎仍然可以工作。
火箭前進的原理也很有趣。當引擎把大量高溫氣體高速向後噴出去時，火箭本身會受到相反方向的力量向前移動。這和牛頓第三運動定律有關，可以簡單理解成「火箭把氣體往後推，氣體也把火箭往前推」。因此，火箭並不是像汽車輪胎推著地面，也不是靠噴出的氣體推著外面的空氣，而是靠自己噴出物質產生推力。
更令人意外的是，太空船成功進入穩定軌道以後，通常不需要一直開著火箭引擎。太空中的空氣非常稀薄，阻力也非常小，只要太空船已經取得適當的速度，就可以依靠原本的運動速度與地球重力持續繞著地球前進。只有需要改變軌道、調整方向、加速或減速時，才可能再次使用引擎。
這也能解釋另一個大家經常在影片裡看到的現象：為什麼太空人在太空站裡會飄來飄去？
有人以為這是因為太空中完全沒有地球重力，其實並不是。即使到了太空站所在的高度，地球重力依然存在。真正的原因是太空站、太空人以及裡面的物品，全都一起受到地球吸引，也一起處於繞著地球的自由落體狀態。大家以相近的方式「一起掉」，因此太空人看起來就像失去了重量，形成我們所說的「微重力」環境。
所以，如果要用最簡單的方法區分飛機和軌道上的太空船，可以想像成：飛機利用空氣與機翼努力讓自己留在天空中，而進入軌道的太空船，則是一直受到地球吸引、一直向地球「掉下來」，卻因為向前飛得實在太快，地球表面也一直在它下方彎曲，因此永遠掉不到地面。
從這個角度來看，火箭真正困難的任務並不只是把太空船「送得很高」，而是要把它加速到非常驚人的速度，讓它能夠在重力作用下持續環繞地球。下次看到火箭升空後慢慢轉彎時，可別以為它飛歪了。它其實正努力完成進入軌道最重要的一步——不只是向上衝向太空，而是準備開始繞著整顆地球飛行。
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（完）
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範例問題：
- 為什麼火箭想要進入地球軌道，不能只一直往上飛，還必須獲得很快的橫向速度？如果速度不夠，可能會發生什麼事？
- 飛機需要利用空氣和機翼飛行，火箭卻可以在幾乎沒有空氣的太空中前進。你認為這兩種飛行方式最大的不同是什麼？為什麼？
- 太空船進入軌道後，其實一直受到地球重力影響，也可以說是不斷「掉向地球」。為什麼它最後不會掉到地面？如果有一天太空船想回到地球，你覺得可以怎麼改變它的飛行狀態？
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