■ 本报记者 杨千莹
卡门线，一道位于海拔100千米处，天空与太空之间的无形边界。
距离人类跨过这条线，已近七十年。
从1957年苏联发射第一颗人造卫星，到今天各国开展载人登月、火星探测和空间站建设，人类已经进行了大约7000次航天发射。然而，中国航天科技集团有限公司研究员李东给出的一个数据却让人意外：截至2025年年底，全球航天活动送入轨道的总重量不过3万多吨，大约等于一列火车的载重量。
进入太空，仍然是人类最艰难、最昂贵的挑战之一。
6月22日，在中国科协“科学家精神百场讲坛”专题宣讲活动走进西湖大学的报告会上，人们把目光投向浩瀚宇宙，李东也为我们讲述起那些留在地面的故事。
冲出地球，一场追求完美的挑战
从伊卡洛斯逃离到敦煌飞天，从巴别塔重建到星际旅行，飞向天空、触碰宇宙，始终是刻在人类文明深处的渴望。
然而冲出地球，远比想象中更加困难。
“把这个话筒立在手指尖上，难不难？”讲台上，李东打了个形象的比方，“只立稳了不行，还要推着它高速向上飞，等能做到了，再把话筒换成一根细长的面条呢？”
李东说，这就是火箭制造的核心难题之一。火箭并不像电影里一样，是一根坚不可摧的钢铁柱子，相反，为了减轻重量，它必须做得足够轻薄。“火箭和我们生活中的易拉罐很接近，装满饮料的时候硬邦邦的，喝完后一踩就扁，而火箭的厚径比（厚度和直径之比）大约只有易拉罐的一半。”
为了飞得更高、更远，火箭必须足够轻薄。可与此同时，它又要承受数千吨推力、剧烈振动和数千摄氏度高温。
同时，火箭依靠发动机喷射产生的反作用力推动飞行，必须把全部推进剂（燃烧剂和氧化剂）一起带上天。为了获得更高速度，它需要携带更多推进剂，而推进剂越多，自身重量又越大。
轻与重、快与稳、力量与精度，所有矛盾都被压缩在同一个系统里。这样的极限挑战，几乎贯穿航天工程的每个环节。
要冲出地球进入轨道，火箭必须达到7.9公里每秒的第一宇宙速度，这相当于时速1000公里的飞机的28倍。“设计时速450公里的高铁，跑到449公里还能正常运行，但火箭有一点误差，结果都可能完全失败。”李东说。
为抵消重力与引力等带来的损耗，研究者们制造了“升级版”的多级串联式火箭，我国的长征三号A、美国的土星5号（Saturn V）等都是典型代表。在飞行过程中，多级串联式火箭可以在每级工作结束后抛掉不需要的质量，以获得良好的加速性能，逐步达到预定速度。
此外，极高的能量密度、严酷的力热环境、复杂的控制对象、强实时要求，以及设计余量小且难以把控等，都构成了火箭制造的难点。作为一个庞大复杂的系统工程，火箭制造囊括十几万个组件器件、几十上百公里的线缆，涉及多学科和多技术的高度综合。从按下点火按钮到火箭离开发射台，短短几秒，就有数百个自动动作协同完成，成千上万个环节必须按照预定程序精准运行。
“火箭升空以后，人类能发出的唯一指令就是自毁。”李东说，如果火箭偏离轨道、威胁人口密集区安全，地面可以将其摧毁。除此之外，所有问题都必须依靠火箭自主解决。这造就了对可靠性的极致追求，因为绝对的精确，才能定成败于毫厘之间。
换言之，这是一场追求完美的艰难挑战。
太空竞赛，一代代航天人的殚精竭虑
下一场关于太空的竞争，已经开始。
在李东看来，过去几十年，世界航天发展的核心目标是“进入太空”。经过半个多世纪，这个目标已经基本实现。如今，更重要的问题变成了“如何低成本进入太空”。
过去，一枚火箭发射完成后便成为废弃物。为了下一次发射，需要重新制造新的火箭，成本居高不下。而如今，火箭开始像飞机一样返回地面、再次起飞。可重复使用火箭的研发，已成为我国新一代运载火箭的重要发展方向。
这种变化，正在重塑整个航天产业。随着发射费用降低，原本难以实现的商业模式开始出现。低轨卫星互联网、商业遥感、空间数据服务等产业迅速发展，催生出新的太空经济形态。
在李东看来，这种变化与历史上铁路、轮船和飞机的出现具有相似意义——农业时代，人类依靠人力和畜力运输；工业时代，铁路和轮船连接全球；航空时代，便捷的洲际旅行成为现实。而航天时代，运输目的地第一次从地球表面延伸到了太空。
去年以来，我国可重复使用火箭研制如火如荼。2025年，朱雀三号与长征十二号甲两枚国产可重复使用火箭首飞成功入轨，一子级回收实现重要突破。2026年以来，长征十二号乙已于6月1日首飞成功，多家企业密集开展首飞及回收试验。
当前人类空间活动主要集中在地球轨道附近，深空探测活动仍处于初级发展阶段。
“人类发展航天的目的，首先是进入空间。”李东说，进入空间的能力，代表一个国家的航天实力。而握住这把钥匙的背后，是一代又一代航天人的殚精竭虑。
“如临深渊、如履薄冰。”李东用这八个字形容成为运载火箭研究员的体验。
讲座上，李东展示了一张与导师、长征三号乙运载火箭总设计师龙乐豪的合照。照片里，满头白发的龙乐豪让他回忆起长征三号乙运载火箭发射失利的那一天。
“西藏的冬天很冷，龙老师在山坡上站了一晚，天亮时，一夜之间头发全白。”所有实验员都惊呆了，沉默压得人喘不过气。李东想，那一定是自己人生无法企及的高度。
志气、勇气与底气。像龙乐豪与李东这样一代又一代的航天人，背着无法想象的沉重负担，把中国火箭送入太空。
“火箭的英文名是launch vehicle。”李东说，它和汽车、飞机一样，也是一种交通工具，只不过运载对象特殊。
汽车在尘土里开拓新路，飞机在晴空上越过重峦，而火箭，载着人类千百年来的探索欲与好奇心，冲向无限与未知，那些无法穷尽的可能性。