Question

三级火箭来发射人造卫星为什么不能用一级火箭，而必须

Answer 1

火箭是用燃料燃烧向后方喷射出的气体产生向前的反作用力推动火箭（连同人造卫星）向前运动的。
根据作用力反作用力原理（F＝－F）和动量守恒原理（m1v1=m2v2），火箭的质量越小，产生的向前的推力（动量）越大，能够给予火箭＋卫星更大的速度。一枚火箭中，大部分是携带的燃料和火箭本身的质量，卫星质量所占的比例很小。那么要让卫星达到所需要的速度，一是要尽快加速，二是要让除卫星以外的质量越小越好。这就是发射卫星时，使用多级火箭的原因。
下一级火箭中的燃料消耗完、火箭已经是一个空壳后，一是继续保留火箭外壳已经无助于为火箭＋卫星加速，应予抛弃。二是二级火箭要向后喷气产生向前的推力，就必须让已经完成任务的一级火箭“让路”。三是抛弃下一级火箭后，火箭＋卫星的整体质量减小，有利于剩余部分继续加速。
而只使用一级火箭，虽然随着燃料消耗，火箭整体质量也会下降，但总是不如把已经空了的部分抛弃掉来的更直接。
所以，发射卫星时，一般都使用多级火箭。但火箭的级数越多，控制起来就越复杂，越容易出现各种问题，所以除最初时使用三级火箭外，现在一般都是使用二级火箭。