所有人都清楚，卫星都是绕地球转圈圈的，但所有人看到的是，发射卫星时，火箭都是垂直发射的。不少人，包括以前的我，很是疑惑，为什么火箭不能像导弹那样斜着发射，或者找一高地然后像牛顿大炮那样横向发射呢？

牛顿大炮示意图-1

牛顿大炮示意图-2

牛顿大炮示意图-3初始速度是一个原因

上图为斜着发射的导弹，运载火箭不能像导弹那样斜着发射，这是因为——那会掉在地上！在电视直播卫星发射的时候，我们很容易看到，运载火箭的初始速度是很慢的，多年前笔者还误以为，火箭的初速度怎么会那么慢呢？这一定是电视台为了让观众看清楚，看得爽，所以设置了慢镜头，一定是的！直到有一次，遇到一个经常在火箭发射现场的朋友，他说，是的，火箭发射时，初速度就是那么慢，不是啥慢镜头所以，问题来了，火箭这么慢的初始速度，你让它像导弹那样斜着发射，或者像牛顿大炮那样水平发射，那只会有一个结果，一头栽在地上。月球上的情况初始速度低，这并不是难以解决的问题，只要加大初始推力，运载火箭当然也能像导弹似的斜着发射。那么，为什么不设计这样的运载火箭，让它也能斜着发射呢？答案是，就算把火箭的初始速度大幅度提高，然后像导弹似的斜着发射火箭也是不合理的。具体原因，待会儿说，咱们先来看看月球上的情况。假如月球上已经建立有人基地，并有强大的工业能力，那么，从月球发射飞船到地球，或者把物资抛送到地球，怎么发射，怎么抛送才最经济？恐怕莫过于用质量投射器了。

上图为画家绘制的设置在月球上质量投射器想像图。质量投射器只是一个名字而已，其原理不外乎跟磁悬浮列车、电磁炮或者航母上的电磁弹射器类似。利用斥力，让飞船或者物资无接触地悬浮在轨道上，接着借用电磁炮类似的原理，用强大的电磁力把飞船加速到一个很高的速度发射出去。

上图为月球上的质量投射器想象图。在月球上，使用质量投射器有巨大的优势，首先，月球的环绕速度只有1.32km/s，也就是说只要达到这个速度就能成为绕月飞行的卫星了；而月球的逃逸速度只有2.38km/s，只要达到这个速度，就可以逃离月球，直奔地球而去。相比地球7.9km/s的环绕速度和11.2km/s的逃逸速度。从月球上水平发射火箭实在是要容易得多，廉价得多。另一个非常重要的原因是，月球上没有大气，不存在因为初速度太高而遭遇很强的大气阻力这种情况。综上所述，从月球上发射火箭或者飞船，斜着发射或者水平发射都是没有多大问题的，如果采用质量投射器，那简直是帅爆了。可是，在地球上就不同了，地球有浓密的大气层，火箭发射时，除了要抵抗强大的地球引力，还要克服浓密大气对火箭的重重阻力。

2010年，宇宙神-5型运载火箭高速爬升时，对大气产生强烈的冲击作用，照片中可看到壮观的类似涟漪的现象。因此，垂直发射，尽量以最短的距离和最快的时间冲出浓密大气，然后再调整方向，横向加速，这才是比较经济的做法。

这张长时间曝光的图片记录了三角洲II型火箭推送NASA的OCO-2卫星进入地球轨道的长长轨迹，从距离发射点200千米处拍摄。空中的其他短长条是星轨。假设斜着或水平发射，无疑，火箭将穿越更长的浓密大气，这得不偿失。

两种发射方式经过的大气层路程对比。飞马座火箭，一个特例虽然从地面发射场水平发射不太经济，但这不代表不可以从其他地方水平发射，比如美国的“飞马座“火箭就多次从飞机上抛出，水平点火前进一段时间，然后才开始爬升。

飞马座火箭是一种小型的有翼运载火箭，负责把443公斤以下的卫星运载到低轨，因为体积和质量都比较小，所以它可以从飞机上发射入轨，不需要地面发射场

飞马座火箭从飞行高度可达15000米的“B-52”同温层堡垒轰炸机上抛出，水平发射。在高空发射火箭的一个好处是，因为是在大气层中的平流层发射，所以可以避免因地面气候原因而带来的影响，像前段时间的猎户座飞船，就因为天气等原因几次推迟发射。另一个更大的好处当然是火箭点火前就具有了飞机所赋予它的0.8倍音速，以及十几千米的高度。虽然飞马座火箭初始状态是水平点火发射，但其实只是一个较短的时间而已，接下来其主要的工作还是要爬升，以便尽快冲出大气层。

上图为飞马座火箭飞行轨迹。电视直播时，火箭都是垂直向上的，这给不少人带来一个误解，认为火箭始终都是垂直向上，实际上不是，火箭发射轨道包括垂直起飞段、程序转弯段和入轨段。垂直起飞只是我们最经常看到的一个阶段而已。