为什么火箭要用固体燃料（为什么火箭需要带那么多燃料）

举个“拟人”的例子，假设一个人一分钱都没有，通过综合计算我们得出，让这个人彻底摆脱贫困需要 7900 万的资本。那么，他每年挣100万的话，79年以后可以脱贫;每年挣10万也行，790年也就够了。理论上，随便他想要按照什么样的方式做到，或迟或早也能顺利做到。

可是，我们发现了一个问题，一个人每年需要 9.8 万 的“生活费”才能坚持正常生活水准。如果达不到一年 9.8万的挣钱速度，这个人永远都走不出贫困。以一年挣10万来计算，他一年只能存0.2万，所以实际上他需要4万年才能真正脱贫，效率非常低。因为98%的钱用在了生活上，790 年生活费就需要用到 7700 万。

把人换成火箭也是同样的道理，当一枚火箭停留在地球上，相对速度为零，而火箭逃脱地球引力的最基本相对速度要求为7900 m/s。而地球上同样有引力负担，发动机一方面需要长期保持高于9.8 m/s2的加速，否则会飞不起来;另一方面，也需要累计做到 7900 m/s 的速度，这才能彻底逃脱引力负担(走入一个稳定轨道)。

现实是，很难同时满足这两个条件。在我们目前所熟悉的能源或发动机技术当中，要么爆发力不够，要么坚持力不够。

像最传统的“烧煤炭”，1千克也能提供 3000万焦耳的能量。在真空中，如果一次性烧掉，完全足以把1千克的物质加速到 7900 m/s 以上。可是爆发力太低，煤炭所能提供的加速比不过地球的引力，肯定飞不起来。在上面的比喻里面，煤炭就是那个一年只能挣几万的人，但是可以坚持挣钱上万年。

现在，为了达到一定的爆发力，我们的选择还真不多。能够控制的只有一些比石油更精致一点的化石燃料。这类燃料的长期能量作用经常达不到普通煤炭和普通石油的量级，但是它们能够在几十秒之内把能量爆发出来。

1千克的此类燃料可以让1千克的物质从一开始加速度就达到20 m/s2，甚至更高，但是这种做法只能持续很短的时间。类似于一年挣几百万，但是过了几年就放弃的人。

其实想一想，地球用了好几亿年才形成了这些化石燃料，然后我们在短短的时间内把能量都用掉了，就是为了让一个“小东西”快速加速离开地球，非常可惜。这也正是我们研究所面临的瓶颈。