1892年，齐奥尔科夫斯基到卡卢加定居下来，致力于宇航的理论研究与实践。从1896年起，他就开始撰写自己最重要的科学著作——《利用喷气工具探测宇宙空间》。在这部惊世的著作中，他提出了宇宙航行学中的一个重要的基本公式——齐奥尔科夫斯基公式。在正式发表时，他还把引力和空气阻力等因素考虑进去，还勾画出液体火箭发动机的草图。在自己研究成果的基础上，他进一步表现出自己的才华，设想出许多提高火箭速度的方法。尤其令科学家瞩目的是，他最先倡导建造“梯级或列车式”火箭，即多级火箭，通过缜密的物理论证和精确的数学计算，他得出了结论：火箭若能越来越轻，便能越飞越快；火箭还可以一枚一枚地“串联”起来，当下一级的火箭燃料用尽后便自行脱落，而上一级的火箭则获得了新的速度。他有极高的想象力。他还指出，若干枚火箭也可以“并联”集成一束。这位伟大的宇航科学家，在著作中还研讨了火箭的最佳形状、火箭与空气摩擦引起的发热问题，指出宇宙航行的火箭应采用能量较高的液体燃料。他的深入研究，使他能最早建议用液氢和液氧作推进剂，利用阀门调节燃料的流量，以便用以控制火势和速度；他还提出研制回热冷却式发动机的设想……他的研究成果在当时是相当深奥的。当时的人们没有能力判断这些火箭构想的科学价值及其真伪。因此，这部惊世的科学巨著屡遭坎坷，难于出版。直到美国莱特兄弟试飞的1903年，才在莫斯科的《科学评论》杂志上发表。
“十月革命”改变了齐奥尔科夫斯基的生活和研究条件，他的社会地位也有了很大的提高。1919年他被选为社会主义科学院的会员，1921年苏维埃联邦社会主义共和国人民委员会会议决定给予他个人特殊养老金。从那时起，他更加勤奋地专注于航天学的研究。他在一篇名为《太空火箭工作：1903—1927年》的文章中，系统总结了他在火箭和航天学研究过程中所做的工作和取得的成就，进一步提出研制宇宙火箭列车即多级液体火箭以实现宇宙航行的构想，但是鉴于当时的工业水平和工艺条件，他未能亲眼看到火箭升空的情景。即使如此，齐奥尔科夫斯基也没有丝毫的犹豫，对自己毕生的奋斗目标充满了信心。
在齐奥尔科夫斯基的论文和著作的影响下，一批火箭和航天爱好者走上了航天探索的道路。他的成就也被欧美广泛承认，德国航天先驱奥伯特曾在致齐奥尔科夫斯基的信中说：“您已经点燃了火炬，我们绝不会让它熄灭。让我们尽最大的努力，以实现人类最伟大的梦想。”随着世界范围内火箭和太空飞行研究热潮的兴起，齐奥尔科夫斯基的名望在迅速提高。1932年在他75周岁生日时，苏联的各大报纸和杂志都刊登了有关他的事迹和科学成就的长篇文章，斯大林也向他发去了生日贺电，一时间这位老人成了苏联杰出的人民英雄，被誉为“俄罗斯航天之父”、“世界上最伟大的航天先驱者”。
1935年这位苏联火箭之父的心脏停止了跳动。但苏联人们沿着他的足迹，于1957年发射了世界上第一颗人造地球卫星。
“地球是人类的摇篮，但人类不可能永远被束缚在摇篮里。”齐奥尔科夫斯基的这句名言激起人们对宇航事业的无限憧憬，它成为人们征服太空的一种巨大的精神力量。
戈达德的贡献
液体火箭是齐奥尔科夫斯基等火箭与航天先驱者所极力倡导的。但由于条件所限，他们没有完成液体火箭的研制。20世纪20年代初，另一位航天先驱罗伯特·戈达德终于成功地研制出了液体火箭。
戈达德于1882年10月5日出生于美国马塞诸塞州的伍斯特城的一个新英格兰后裔家庭。戈达德小的时候，母亲患上了肺结核病，身体极度虚弱，那时肺结核病是无药可治的。戈达德也经常生病，没法坚持正常上学。17岁时，戈达德上了伍斯特南方中学。后来，戈达德的父亲倾其所有照顾患病的爱妻，没钱再交罗伯特中学毕业后的学费了。戈达德从别处得到了资助，上了伍斯特的一所技术学院。在这里，他遇到了很好的老师，成了数学和物理学的行家。戈达德在伍斯特综合技术学院完成了学业，留校当了一名物理教师，后来又上了克拉克大学。
罗伯特·戈达德一直相信人类能够穿越太空去到另一个星球，他宣称只要有威力足够强大的火箭，就可以把人射到月球去。在克拉克大学的一年后，戈达德去了新泽西州普林斯顿学院对火箭作进一步研究。
第一次世界大战期间，戈达德来到威尔逊实验室，主持研制由美国陆军资助的反坦克火箭的研究，这种火箭是第二次世界大战中著名的反坦克火箭的原型。1918年11月，第一次世界大战即将结束前，戈达德成功地设计并制造出了铁筒小型火箭弹样机，并成功地进行了一次示范表演。由于第一次世界大战很快结束了，这项成果就被束之高阁了。
1919年，戈达德把他10多年精心计算和研究的成果归纳成一篇论文，交给斯密森研究院审查。这篇名为《到达极限高度的方法》的论文，年底发表在斯密森杂文集的71卷第2期上。论文中，戈达德论述了火箭运动的数学原理和计算方法，讨论了宇航的原理，并用图片说明了火箭抵达月球的方法。然而，这篇论文带给戈达德的并不是荣誉，而是冷嘲热讽。当美国新闻界得知这一论文后，在报刊上进行了铺天盖地的夸大宣传和冷嘲热讽，一些报纸公开宣称戈达德是科学疯子，说他用火箭登月的建议说明他连中学程度的知识都不具备。电影明星马莉碧克以轻佻的口气给戈达德写了一封嘲讽的信，信中说：“请阁下在第一次乘火箭飞赴月球的途中，给马莉碧克小姐寄来一封信。”
面对新闻界和其他各界人士的无知和嘲弄，戈达德没有生气，他甚至对这些人的行为不理不睬，用理智压抑着胸中的怒火，埋头致力于火箭技术的理论研究，他决心用现实回敬那些不懂装懂的人们。在理论研究告一段落时，戈达德一边在课堂上向学生们传授自己创立的宇宙飞行新理论，一边转向从事机械和装备的设计，试验各种燃料，制造火箭样机，同时进行静态试验和飞行实验。
戈达德的试验场设在马塞诸塞州奥本郊区的沃德农场。1923年，他成功地进行了世界上第一个用汽油和液氧作为燃料的液体火箭发动机的地面静态试验。1925年，戈达德在克拉克大学物理实验室内成功进行了火箭静态试验，制造了可供飞行试验的液体火箭样机。
1926年3月16日是世界火箭发展史上一个永不磨灭的日子。这一天下午2时30分，在大雪覆盖的实验场上，戈达德架起了一座两米多高的发射架，上面竖着一枚高约3.9米、用液态氧和汽油为推进剂的火箭。开始发射了，火箭下面喷出燃气，火箭直往上蹿，飞了12米高、56米远，整个飞行时间仅2.5秒。这和现代的火箭相比，自然不可同日而语，但它毕竟是世界上第一枚发射成功的液体火箭。戈达德为试验成功兴奋不已，激动地喊道：“这一下我可创造了历史！”这以后，戈达德在成功的喜悦中继续研究，终于制造出了更大的液体火箭。1929年7月17日，他在农场发射了一枚载有气压计、温度计和照相器材的气象火箭，这是全球第一枚装载有测量工具的气象火箭，仪器由降落伞回收。再度成功的喜悦充满戈达德的胸怀，他一鼓作气地造出了第二枚气象火箭。这一次非常不幸，火箭巨大的轰鸣声和嘈杂的噪声终于将一直对戈达德不满的警察、消防队和新闻记者招来了，警方给戈达德发出了最后通牒：立即停止进行中的试验，并不再允许其在马塞诸塞州进行此类古怪的试验。一家报纸在得知戈达德的升空记录后，幸灾乐祸地嘲弄道：“月球火箭离目标差238799英里！”面对警方的指责，面对新闻记者的嘲讽，不屈的戈达德无可奈何地将他的试验场从农场迁到了另一个地方，重新开始了他的试验。然而，由于戈达德的试验支持者甚少，他的全部经费来源于斯密森学院少得可怜的拨款。正当戈达德为自己的试验经费东奔西走时，一个令人鼓舞的消息传来了：第一个成功飞越大西洋的空中英雄林白上校渴望见到戈达德。林白上校因自己的英雄壮举而为著名财团古根海姆家族所崇拜，并成为这个家族的朋友。当他从报纸上得知戈达德的研究状况后，对戈达德的研究很感兴趣，决定助他一臂之力。林白告诉戈达德说，他已意识到火箭最终将是实现宇宙航行的唯一推进工具。“我们不妨去争取企业界的支持。”林白建议说。林白开着自己的飞机，陪戈达德周游于各大企业，然而，尽管费尽口舌，仍没有哪家企业愿意资助。无可奈何之际，林白决定向自己的好朋友——古根海姆家族求援。在林白的周旋下，古根海姆基金会终于答应：从1930年起，在4年内向戈达德提供10万美元的研究经费。
有了经费的戈达德辞去了大学教授的职务，于1930年7月将试验场迁到了新墨西哥州的罗斯韦尔。在这里，戈达德不断地改进他的火箭，最终使火箭飞行能够达到相当可观的高度和速度。戈达德刚开始发射的火箭，由于没有控制设备，火箭不能按预定的方向飞行，1932年，戈达德开始用高速旋转的陀螺来保持火箭的稳定性。陀螺能绕某一个支点自由旋转，最简单的陀螺就是民间玩具“地转子”或称“地牛”。当“地牛”在地面围绕自身轴线飞快转动时，你越使劲抽它，它就转得越欢，立得越稳；不使劲抽就转得慢，开始摇晃；如果不抽，“地牛”最终会倒地，这一特性就是旋转物体的定轴性。火箭装上这种陀螺就能扶摇直上了。火箭上升到一定高度后，还要改变方向，这就需要操纵。为了解决这个问题，戈达德发明了燃气舵，它的功用犹如飞机的方向舵，不过飞机的方向舵是靠外部气流的作用，使其偏转以改变飞机的航向的，而燃气舵却是装在火箭发动机的内部靠近喷口的地方，它利用燃气流的作用使其偏转，从而达到改变火箭方向的目的。1932年，戈达德完成了陀螺和燃气舵控制火箭飞行的试验。1935年，戈达德制造的火箭的速度超过音速，射程达到了70公里。1945年3月，当戈达德看到从德国运回的胜利品V—2火箭时，发现除大小不同外，这个火箭几乎与他的火箭完全相同。
1945年8月10日，戈达德因咽喉癌离开了人世。他一生申请了212项有关火箭技术和航空技术的专利。他留下的报告、文章和大量笔记也成了后人一笔巨大的财富，戈达德也因此被称为“现代火箭之父”。
戈达德的一生充满坎坷。他在实验不断遭到失败并不断受到嘲讽时曾这样勉励自己：“很难说有什么办不到的事情，因为昨天的梦想可以是今天的希望，而且还可以成为明天的现实。”正是他百折不挠地进行科学研究才使当时许多飞天的梦想成为了今天的现实。
欧洲火箭的大功臣奥伯特
1935年，戈达德制造的火箭的速度超过音速，射程达到70公里，他的成功使一大批火箭研制者受到鼓舞，德国的奥伯特就是其中一个。
奥伯特1894年6月25日生于赫尔曼施塔特，这个地方当时属奥地利帝国，由于边界的变更，后来属罗马尼亚。在他12岁的时候，就因凡尔纳的《从地球到月球》的影响而迷上了星际旅行。1913年，奥伯特到慕尼黑学医学，但第一次世界大战中断了他的学业。从1919年开始，奥伯特认真钻研物理，他阅读了所有他能找到的关于火箭和宇宙航行的著作，其中包括齐奥尔科夫斯基的著作。
1922年，奥伯特充分认识到太空飞行运载工具的研制已经不是一种推测，而是很快就将变为现实。他认为只有火箭才能在没有空气的太空中飞行，人完全可以乘坐这种飞行器到太空中飞行并且可以保证安全。奥伯特将他的研究成果进行了整理，写成了一篇论文《飞往星际空间的火箭》，并于1923年初发表。这篇论文提出以下四个论点：第一，以目前的科学知识水平，能够制造出一种机器，它可以飞到地球大气层以外的高度；第二，经过进一步改进，这种机器能够达到这样一种速度，使它不受阻碍地进入太空间而不返回地球，甚至能够摆脱地球的引力；第三，这种机器可以制造成载人的形式，而不会危及他们的安全；第四，在一定条件下，制造这样的机器是有益的，这样的条件有望在几十年内发展成熟。在文章中，奥伯特对以下问题进行了深入讨论，其中包括：对火箭运动的一般问题的研究，对他构想的高空火箭的描述，对理论上的“宇宙飞船”的描述等。
《飞往星际空间的火箭》于1929年经过修改和充实，改名为《通向航天之路》。这是一篇相当全面的关于火箭和太空飞行的著作，出版后在德国引起了很大反响。1927年，德国一批火箭与航天飞行爱好者自发成立了“德国星际航行协会”，奥伯特任会长。这个协会立下了“为人类造福”的宗旨。他们用简陋的液体火箭在柏林郊区的火箭发射试验场进行试验。1930年，奥伯特主持设计了一种锥形喷嘴火箭发动机，把它装在液体火箭上点火发射，燃烧90秒，试验成功了。这是德国星际航行协会研制的第一枚液体火箭。后来，奥伯特的学生冯·布劳恩作为他的助手崭露头角，迅速成为火箭技术领域的佼佼者。
奥伯特于1940年加入德国籍。不久后他就去了佩内明德研究中心参与V—2火箭的研制工作。在他的领导下，德国在第二次世界大战期间率先研制成功大型火箭武器，为航天时代的到来开启了大门。
第二次世界大战结束后，奥伯特留在德国，并回到他的家乡住了一段时间。1951年，他离开德国到美国与布劳恩合作，共同为美国空间规划努力。这期间他写了两本书，一本是对10年内火箭发展的可能性所做的展望，另一本谈到了人类登月往返的可能性。1960年，奥伯特退休后回到德国。1989年12月，奥伯特去世，享年95岁。
奥伯特的主要贡献是理论上的，他建立了下列条件之间的理论关系：燃料消耗、燃气消耗速度、火箭速度、发射阶段重力作用、飞行延续时间和飞行距离等。这些关系对于火箭的设计来说是最基本的因素。奥伯特更多地是作为一个理论家，而不是一个实验家，影响了整整一代工程师。作为航天事业的奠基人之一，奥伯特被人们誉为“欧洲火箭之父”。
