จรวด

จรวด หมายถึงขีปนาวุธ, ยานอวกาศ, เครื่องบิน หรือพาหนะอื่นใดที่อาศัยแรงผลักดันของไอเสียที่มีต่อตัวจรวดในการพุ่งไปอย่างรวดเร็ว โดยใช้การเผาผลาญเชื้อเพลิงในเครื่องยนต์จรวด ในจรวดทุกชนิดไอเสียจะเกิดขึ้นทั้งหมดจากเชื้อเพลิงขับดันที่บรรทุกไปด้วยภายในจรวดก่อนที่จะถูกใช้งาน จรวดเคมีสร้างพลังงานจากการเผาผลาญเชื้อเพลิงจรวด ผลจากการเผาผลาญเชื้อเพลิงและตัวอ๊อกซิไดซ์ภายในห้องเผาไหม้จะทำให้เกิดก๊าซร้อนที่มีอุณหภูมิสูงมากและขยายตัวออกไปทางหัวฉีดทำให้ก๊าซเคลื่อนที่ด้วยความเร่งในระดับไฮเปอร์โซนิก ซึ่งทำให้เกิดแรงผลักมหาศาลต่อตัวจรวดตามกฎข้อที่สามของนิวตัน (แรงกิริยาเท่ากับแรงปฏิกิริยา) โดยในทางทหารและสันทนาการมีประวัติของการใช้จรวดเป็นอาวุธและเครื่องมือในช่วงเวลานั้น จรวดได้ถูกใช้สำหรับงานทางทหารและสันทนาการ ย้อนกลับไปอย่างน้อยศตวรรษที่ 13 ในประเทศจีน (China) ในทางทหาร, วิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรมได้ใช้จรวดเป็นอาวุธและเครื่องมือแต่ก็ยังไม่เป็นที่แพร่หลายจนกระทั่งถึงศตวรรษที่ 20, เมื่อวิทยาการที่เกี่ยวกับจรวดได้ถือกำเนิดขึ้น เป็นการเปิดประตูสู่ยุคอวกาศ,กับการที่มนุษย์กำลังจะไปเหยียบดวงจันทร์ จรวดได้ถูกใช้สำหรับทำดอกไม้ไฟและอาวุธ, เก้าอี้ดีดตัวสำหรับนักบินและพาหนะสำหรับนำส่งดาวเทียม, นักบินอวกาศ และการสำรวจดาวเคราะห์ต่าง ๆ ในขณะที่จรวดที่ไม่ค่อยมีประสิทธิภาพนั้นจะใช้สำหรับการขับเคลื่อนด้วยอัตราเร็วที่ต่ำ ๆ, นักวิทยาศาสตร์จะเปรียบเทียบหาจรวดที่มีแรงขับเคลื่อนในระบบอื่น ๆ, ที่มีน้ำหนักเบากว่าและมีประสิทธิภาพสูงกว่า, ทำให้สามารถสร้างความเร่งในการเคลื่อนที่ของจรวดได้มากขึ้น และสามารถทำให้เคลื่อนที่ด้วยอัตราเร็วที่สูงอย่างยิ่งด้วยประสิทธิภาพที่เหมาะสม

จรวดเคมีเป็นชนิดของจรวดที่พบมากที่สุดและพวกมันมักจะสร้างไอเสียโดยเผาไหม้ของเชื้อเพลิงจรวด จรวดเคมีต้องการที่เก็บพลังงานเชื้อเพลิงที่มีขนาดใหญ่โตมากในรูปแบบที่พร้อมจะปลดปล่อยตัวเองออกมาได้อย่างง่ายดาย และมีอันตรายมาก อย่างไรก็ตาม, จะต้องทำด้วยการออกแบบอย่างรอบคอบ, การทดสอบ, การก่อสร้าง, และใช้ความเสี่ยงอันตรายให้น้อยที่สุดเท่าที่จะทำได้

ด้วยความที่หาได้ง่ายของดินดำ (ดินปืน) ได้ถูกนำมาใช้ขับดันกระสุนยิงอันเป็นพัฒนาการยุคเริ่มแรกของจรวดเชื้อเพลิงแข็ง วิทยาการจรวดเริ่มขึ้นตั้งแต่คริสต์ศตวรรษที่ 9 มีการคิดค้นดินปืนโดยนักพรตชาวจีนในลัทธิเต๋าซึ่งได้ค้นพบผงสีดำในขณะที่กำลังทำการค้นหาตัวยาสำหรับการทำชีวิตที่เป็นอมตะ การค้นพบโดยบังเอิญนี้ได้นำไปสู่การทดลองทำเป็นอาวุธเช่นระเบิด, ปืนใหญ่, ธนูไฟสำหรับการก่อความไม่สงบและจรวดขับเคลื่อนธนูไฟ [nb 1][nb 2] การค้นพบดินปืนอาจเป็นผลผลิตแห่งศตวรรษของการทดลองเล่นแร่แปรธาตุในลัทธิเต๋าซึ่งนักเล่นแร่แปรธาตุได้พยายามที่จะสร้างยาอายุวัฒนะ (elixir) แห่งความเป็นอมตะที่จะช่วยให้คนที่กินมันจะกลายเป็นอมตะทางร่างกาย

เป็นเวลาพอดิบพอดีเมื่อมีเที่ยวบินแรกของจรวดเกิดขึ้นคือเกิดการประกวดประชันแข่งขันกัน ปัญหาคือว่าลูกธนูไฟของชาวจีนสามารถเป็นลูกธนูทั้งที่มีวัตถุระเบิดที่แนบมาหรือลูกธนูที่ขับเคลื่อนโดยดินปืนกันแน่ มีรายงานของธนูไฟและ'หม้อเหล็ก'ซึ่งอาจจะได้ยินเป็นระยะทางไกลได้ถึง 5 ลี้ (25 กิโลเมตรหรือ 15 ไมล์) เมื่อมีการระเบิดขณะเกิดปะทะกัน, ก่อให้เกิดการทำลายล้างรัศมี 600 เมตร (2,000 ฟุต), อย่างเด่นชัดเนื่องจากเศษกระสุน ได้มีการอ้างสิทธิการวิจัยร่วมกันคือบันทึกแรกที่ใช้จรวดในการสู้รบโดยชาวจีนในปี 1232 กับกองทัพมองโกลที่ไคเฟงฟู (Kai Feng Fu) อย่างไรก็ตาม ขนาดที่ลดลงมาของหม้อเหล็กอาจถูกใช้เป็นวิธีสำหรับกองทัพเพื่อล้อมยิงผู้รุกราน ข้อมูลอ้างอิงทางวิชาการที่เกิดขึ้นในเกาะไชชิงหยวน (Ko Chieh Ching Yuan) (อ้างอิงการวิจัย) กล่าวว่าในปี ค.ศ. 998 ชายคนหนึ่งชื่อตัง ฟู (Tang Fu) ได้คิดค้นลูกธนูไฟชนิดใหม่ที่มีหัวเหล็ก ธนูไฟ คือธนูที่แนบติดกับวัตถุระเบิดหรือธนูที่ขับดันโดยดินปืนอย่างใดอย่างหนึ่งดังเช่นอาวุธ ฮวาชา (Hwacha) ของเกาหลี [nb 3]

แทบจะไม่มีข้อโต้แย้งเลยว่า, หนึ่งในอุปกรณ์ที่เก่าแก่ที่สุดที่ได้ถูกบันทึกไว้ที่ใช้ในการสันดาปภายในเครื่องยนต์จรวด คือ'ดินแรท' (ground-rat) ซึ่งเป็นดอกไม้ไฟชนิดหนึ่งที่ได้ถูกบันทึกไว้ในปี 1264 ว่าได้ทำให้จักรพรรดินี คุน เชง (Kung Sheng) ตกใจกลัวในงานเลี้ยงที่จัดขึ้นเป็นเกียรติแก่พระนางโดยลูกชายของพระนางเองคือจักรพรรดิลิซอน (Lizong)

ต่อมา หนึ่งในข้อความเก่าแก่ที่กล่าวถึงการใช้งานของจรวดหัวลองจิง (Huolongjing) เขียนโดยเจ้าหน้าที่เหล่าทหารปืนใหญ่ของจีน เจียว ยุ (Jiao Yu) ในช่วงกลางศตวรรษที่ 14 ข้อความนี้เอ่ยถึงความรู้ความเข้าใจเป็นครั้งแรกของการใช้งานจรวดหลายตอน “มังกรไฟที่ปล่อยออกจากน้ำ” (หัวลองชิวซุย) ที่มีใช้กันโดยส่วนใหญ่โดยกองทัพเรือจีน

เทคโนโลยีจรวดกลายเป็นที่รู้จักกันเป็นครั้งแรกในชาวยุโรปโดยกษัตริย์มองโกล เจงกิสข่าน (Mongols Genghis Khan) และโอกีไดข่าน (?gedei Khan) เมื่อครั้งที่สามารถพิชิตดินแดนส่วนหนึ่งของรัสเซีย ทางด้านตะวันออก และศูนย์กลางยุโรป ชาวมองโกลได้รับเทคโนโลยีมาจากชาวจีนโดยมีชัยชนะในทางภาคเหนือของประเทศจีนและโดยได้รับการว่าจ้างของผู้เชี่ยวชาญด้านจรวดชาวจีนที่เป็นทหารรับจ้างต่อกองทัพมองโกล รายงานจากการต่อสู้ของโมฮิ (Mohi) ในปี 1241 อธิบายถึงการใช้อาวุธจรวดโดย ทหารมองโกล ต่อ พวกแม็กยาร์ (Magyars) เทคโนโลยีจรวดยังแพร่กระจายไปยังประเทศเกาหลีกับศตวรรษที่ 15 "กงล้อฮวาชา" (hwacha) ที่จะปล่อยจรวด "ซิงกิจียอน" (singijeon) นอกจากนี้การแพร่กระจายของเทคโนโลยีจรวดยังได้แพร่เข้ามาในยุโรปที่ได้รับอิทธิพลโดยจักรวรรดิออตโตมัน (Ottomans) ในการบุกโจมตีกรุงคอนสแตนติโนเปิล (Constantinople) ใน ปี 1453 แม้ว่าจะมีโอกาสมากที่พวกออตโตมันเองได้รับอิทธิพลโดยรุกรานของมองโกลก่อนหน้านี้เพียงไม่กี่ศตวรรษ ประวัติศาสตร์ของจรวดนั้นได้ถูกเผยแพร่บนอินเทอร์เน็ต นาซา (NASA) กล่าวว่า "จรวดได้ปรากฏอยู่ในวรรณคดีอาหรับใน ค. ศ. 1258 บรรยายถึงการรุกรานของพวกมองโกลในวันที่ 15 กุมภาพันธ์ ในการเข้ายึดครองกรุงแบกแดด" ระหว่างปี 1270 และ 1280, ฮาซาน อัล-รามมาห์ (Hasan al - Rammah) เขียน al - furusiyyah wa al - manasib al - harbiyya (หนังสือเรื่อง ความชำนาญในการขี่ม้าของทหารและอุปกรณ์สงครามอันแยบยล) ซึ่งรวมถึง 107 สูตรดินปืน, 22 ชนิดที่มีสำหรับจรวด ตามที่อาห์หมัด ฮัสซัน (Ahmad Y Hassan) กล่าวอ้าง, สูตรของ อัล-รามมาห์ เป็นมากกว่าวัตถุระเบิดที่เป็นจรวดที่ใช้ในประเทศจีนในเวลานั้น [แหล่งอ้างอิงอาจไม่น่าเชื่อถือ] คำศัพท์ที่ใช้โดย อัล รามมาห์ ที่ระบุไว้ว่าประเทศจีนเป็นแหล่งกำเนิดของอาวุธดินปืน เขาได้เขียนเกี่ยวกับ เช่น จรวดและหอกไฟ อิบัน อัล เบทาร์ (Ibn al-Baytar),ชาวอาหรับมาจากสเปนที่ได้อพยพไปยังอียิปต์, ได้ให้ชื่อเรื่องว่า "หิมะของจีน" (อาหรับ (Arabic) : ??? ?????? thalj al-Sin) เพื่ออธิบายถึงดินประสิว อัล เบทาร์ เสียชีวิตในปี 1248 นักประวัติศาสตร์อาหรับก่อนหน้านี้เรียกดินประสิวว่า "หิมะจีน" และ "เกลือจีน" นอกจากนี้ชาวอาหรับยังใช้ชื่อ "ลูกศรจีน" ในการอ้างถึงจรวด ชาวอาหรับที่ติดต่อกับ "ชาวจีน" ได้มีชื่อเรียกต่าง ๆ สำหรับวัตถุที่เกี่ยวข้องกับดินปืน "ดอกไม้จีน" เป็นชื่อสำหรับดอกไม้ไฟ, ในขณะที่ "หิมะจีน" ถูกกำหนดให้เป็นชื่อของดินประสิวและ "ลูกศรจีน" เป็นชื่อของจรวด ในขณะที่ดินประสิวถูกเรียกว่า "หิมะจีน" โดยชาวอาหรับ, มันถูกเรียกว่า "เกลือจีน" โดยชาวอิหร่าน /ชาวเปอร์เซีย

จรวดได้ชื่อมาจากภาษาอิตาเลียน (Italian) Rocchetta (ตัวอย่างเช่น เจ้าฟิวส์น้อย (little fuse)), เป็นชื่อของพลุขนาดเล็กที่สร้างขึ้นโดยมูแรทโทรี (Muratori) ผู้ชำนาญงานชาวอิตาลีในปี 1379

คอนเรด เคยัสเซอร์ (Konrad Kyeser) ได้อธิบายตำราจรวดที่มีชื่อเสียงในทางทหารของเขาที่ชื่อว่า Bellifortis เมื่อราวปี 1405

ระหว่างปี 1529 และ 1556 คอนเรด ฮัส (Conrad Haas) ได้เขียนหนังสือซึ่งได้อธิบายเกี่ยวกับเทคโนโลยีจรวด, ที่เกี่ยวข้องกับการรวมกันของดอกไม้ไฟและเทคโนโลยีอาวุธ ต้นฉบับนี้ถูกค้นพบในปี 1961, ในบันทึกสาธารณะซีบีอู (บันทึกสาธารณะซีบีอู แวเรียที่ 2 374 (Varia II 374)) ผลงานของเขาได้กระทำกับทฤษฎีการเคลื่อนที่ของจรวดแบบหลายตอน, ทำการผสมเชื้อเพลิงที่แตกต่างกันสำหรับใช้เป็นเชื้อเพลิงเหลวและได้นำเสนอครีบรูปทรงสามเหลี่ยมและหัวฉีดรูปทรงระฆัง

เป็นเวลากว่าสองศตวรรษ, ที่ผลงานของขุนนางเครือจักรภพ แคซิเมียรซ์ สิมีนอร์วิคซ์ (Kazimierz Siemienowicz) "Artis Magnae Artilleriae Pars prima" ("ศิลปะที่ยอดเยี่ยมของปืนใหญ่, ส่วนแรก" หรือที่เรียกว่า "ศิลปะที่สมบูรณ์ของปืนใหญ่"), ถูกนำมาใช้ในยุโรปเพื่อเป็นคู่มือปืนใหญ่ขั้นพื้นฐาน พิมพ์ครั้งแรกในอัมสเตอร์ดัมในปี 1650 มันถูกแปลเป็นภาษาฝรั่งเศสในปี 1651, เยอรมันในปี 1676 ภาษาอังกฤษและภาษาดัตช์ในปี 1729 และโปแลนด์ในปี 1963 เป็นหนังสือที่เป็นมาตรฐานการออกแบบสำหรับการสร้างจรวด, ลูกไฟ, และอุปกรณ์ทำพลุอื่น ๆ ประกอบไปด้วยบทความขนาดยาวหลายหน้า กล่าวถึงการสร้าง, การผลิต, และคุณสมบัติของจรวด (สำหรับวัตถุประสงค์ทั้งในทางทหารและพลเรือน) รวมทั้งจรวดแบบหลายตอน, แบตเตอรี่ของจรวด, และจรวดที่มีปีกรูปสามเหลี่ยมที่ใช้เพื่อการรักษาทิศทางการทรงตัว (ใช้แทนแท่งสำหรับนำทางธรรมดา)

ลาการี เฮซัน เซเลบี (Lagari Hasan ?elebi) เป็นนักบินชาวเติร์กในตำนาน (legendary Ottoman), ตามบัญทึกที่เขียนโดย เอฟวริยา เซเลบี (Evliya ?elebi), ที่ทำให้เที่ยวบินจรวดที่บรรทุกนักบินอวกาศไปด้วยในครั้งนั้นประสบความสำเร็จ เอฟวริยา เซเลบี อ้างว่าว่าในปี 1633 ลาการี เฮซัน เซเลบี ได้ขับจรวดที่มี 7-ปีกใช้ดินปืน 50 okka (140 ปอนด์) จากเซเรเบิร์นนา (Sarayburnu), ณ จุดทางด้านใต้ของพระราชวังโทพคาปิ (Topkap? Palace) ในอิสตันบูล (Istanbul)

ในปี ค.ศ. 1792 เป็นครั้งแรกที่จรวดใส่ปลอกเหล็กถูกพัฒนาสำเร็จและนำมาใช้โดย ฮีดดะ อาลี (Hyder Ali) และลูกชายของเขา สุลต่านทิพัล (Tipu Sultan), ซึ่งเป็นผู้ปกครองของอาณาจักรแห่งมัยซอร์ในประเทศอินเดียกับบริษัทอินเดียตะวันออกใหญ่ของอังกฤษ กองกำลังในช่วงสงครามแองโกล-มัยซอร์ (Anglo-Mysore Wars) ประเทศอังกฤษนั้นก็กระตือรือร้นสนใจในด้านเทคโนโลยีและการพัฒนาต่อไปในระหว่างช่วงศตวรรษที่ 19 จรวดของมัยซอร์ในช่วงเวลานี้นั้นได้พัฒนาก้าวหน้าไปมากขึ้นกว่าฝ่ายอังกฤษจากที่ได้เคยเห็นก่อนหน้านี้ ส่วนใหญ่เนื่องมาจากการใช้ท่อเหล็กสำหรับการบรรจุเชื้อเพลิงจรวด; สิ่งนี้ช่วยทำให้เกิดแรงผลักดันที่มากขึ้นและระยะทำการยิงที่ไกลขึ้นสำหรับจรวด (ช่วงระยะ 2 กิโลเมตรขึ้นไป) หลังจากความพ่ายแพ้ในที่สุดของทิพัลในสงครามมัยซอร์ครั้งที่สี่ (Fourth Anglo-Mysore War) และการเข้ายึดอาวุธจรวดเหล็กมัยซอร์, พวกเขาเป็นผู้มีอิทธิพลในการพัฒนาจรวดของอังกฤษ สร้างแรงบันดาลใจให้มีจรวดคองกรีฟ (Congreve rocket) ซึ่งถูกนำมาใช้ในเวลาต่อมาในสงครามนโปเลียน

วิลเลียม คองกรีฟ (William Congreve) บุตรชายของผู้ตรวจสอบของกองคลังสรรพาวุธแห่งวัลลิช (the Royal Arsenal, Woolwich), ลอนดอน, กลายเป็นคนที่สำคัญในงานด้านนี้ จากปี 1801 คองกรีฟ วิจัยเกี่ยวกับการออกแบบที่เป็นต้นแบบของจรวดแห่งมัยซอร์ (Mysore rockets) และตั้งอยู่บนโครงการพัฒนาที่เข้มแข็งของห้องปฏิบัติการแห่งคลังสรรพาวุธ คองกรีฟได้จัดทำส่วนผสมเชื้อเพลิงจรวดใหม่และพัฒนาจรวดด้วยท่อเหล็กที่แข็งแกร่งกับหัวจรวดรูปทรงกรวย จรวดคองกรีฟยุคแรกนี้มีน้ำหนักประมาณ 32 ปอนด์ (14.5 กิโลกรัม) กองคลังสรรพาวุธได้แสดงการสาธิตจรวดเชื้อเพลิงแข็งขึ้นในปี ค.ศ. 1805 จรวดได้ถูกนำมาใช้อย่างมีประสิทธิภาพในช่วงสงครามนโปเลียนและสงครามในปี ค.ศ. 1812 คองกรีฟ ได้ตีพิมพ์หนังสือสามเล่มเกี่ยวกับวิทยาการที่เกี่ยวกับจรวด

จากนั้น การใช้จรวดในทางทหารได้แผ่กระจายไปทั่วซีกโลกตะวันตก ในสงครามบัลติมอร์ (Battle of Baltimore) ในปี ค.ศ. 1814, จรวดที่ใช้ยิงป้อมแมกเฮนรี (Fort McHenry) โดยเรือจรวด (rocket vessel) อันเป็นเรือรบหลวงที่มีชื่อว่า เอระบัส ที่แปลว่า "ม่านควัน" (His (Her) Majesty's Ship, HMS Erebus) นั้น เป็นแหล่งที่มาของแสงเจิดจ้าสีแดงของจรวดที่ได้อธิบายไว้โดยฟรานซิส สกอตต์ คีย์ (Francis Scott Key) ในเดอะสตาร์สแปงเกิลด์แบนเนอร์ จรวดยังถูกนำมาใช้อยู่ในสงครามวอเตอร์ลู

จรวดในยุคแรก ๆ มีความไม่เที่ยงตรงแม่นยำมากนัก โดยที่ไม่ได้ใช้การปั่นหรือ การหมุนของวงแหวนเข็มทิศ (gimballing) ที่เกิดจากแรงผลักดันของจรวดแต่อย่างใดในการเคลื่อนที่ของจรวด พวกมันมีแนวโน้มอย่างมากที่จะเปลี่ยนทิศทางของการเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วออกจากเป้าหมายที่ได้ตั้งเป้าเอาไว้ จรวดมิสโซเรียน (Mysorean rockets) ช่วงต้นและช่วงต่อมาของจรวดคองกรีฟ (Congreve rockets) ของอังกฤษนี้ได้ถูกปรับปรุงให้มีประสิทธิภาพมากขึ้นโดยแนบติดแท่งยาวเข้ากับส่วนท้ายของจรวด (คล้ายกับจรวดขวดในยุคสมัยปัจจุบันนี้) ที่จะทำให้มันเปลี่ยนแปลงแนววิถีทิศทางของการเคลื่อนที่ได้ยากยิ่งขึ้น จรวดคองกรีฟที่ใหญ่ที่สุด เป็นชิ้นส่วนที่มีมวลขนาด 32 ปอนด์ (14.5 กิโลกรัม) ซึ่งมีแท่งยาว 15 ฟุต (4.6 เมตร) แต่เดิมนั้น แท่งยาวถูกติดตั้งอยู่บนด้านข้าง แต่ต่อมาภายหลังเปลี่ยนเป็นติดตั้งอยู่ตรงใจกลางของจรวด, ช่วยลดแรงฉุดรั้งในขณะเคลื่อนที่และช่วยให้จรวดถูกยิงได้อย่างแม่นยำมากขึ้นจากส่วนของท่อยิง

ปัญหาเรื่องความแม่นยำของจรวดได้รับการปรับปรุงอย่างมากในปี 1844 เมื่อวิลเลียม เฮล (William Hale) ได้แก้ไขการออกแบบจรวดเพื่อที่ว่าจรวดจะได้มีเวกเตอร์แรงขับดันขึ้นเล็กน้อย (slightly vectored), ทำให้จรวดเกิดการปั่นหมุนตามแกนของทิศทางการเคลื่อนที่เหมือนกับกระสุน จรวดของเฮลจึงไม่มีความจำเป็นต้องใช้แท่งยาวเพื่อรักษาทิศทางในขณะเคลื่อนที่ของจรวดแต่อย่างใด, ทำให้การเคลื่อนที่ของจรวดมีความคล่องตัวมากขึ้นเนื่องจากแรงต้านของอากาศที่ลดลงแต่ก็ยังห่างไกลจากความแม่นยำมากอยู่ดี

ในตอนต้นของศตวรรษที่ 20 ได้เกิดมีเรื่องราวของการสืบสวนทางวิทยาศาสตร์ขึ้นในประเด็นเกี่ยวกับการเดินทางสำรวจระหว่างดาวนพเคราะห์โดยได้แรงหนุนส่วนใหญ่มาจากแรงบันดาลใจจากนวนิยายโดยนักประพันธ์ เช่น ฌูล แวร์น (Jules Verne) และ เอช. จี. เวลส์ (H.G. Wells) นักวิทยาศาสตร์ได้ยึดถือเอาว่าจรวดเป็นเทคโนโลยีที่สามารถบรรลุเป้าหมายนี้ได้ในชีวิตจริง

ในปี 1903 ครูคณิตศาสตร์แห่งโรงเรียนมัธยมปลายชื่อ คอนสแตนติน ซีออลคอฟสกี (Konstantin Tsiolkovsky) (1857-1935), ได้ตีพิมพ์เผยแพร่บทความในชื่อที่เป็นภาษารัสเซียว่า ???????????? ??????? ??????????? ??????????? ????????? (หรือในชื่อภาษาอังกฤษ The Exploration of Cosmic Space by Means of Reaction Devices) (การสำรวจอวกาศจักรวาลโดยวิธีการของวัสดุอุปกรณ์แห่งแรงปฏิกิริยา) เป็นการทำงานทางวิทยาศาสตร์อย่างจริงจังเป็นครั้งแรกในเรื่องราวเกี่ยวกับการเดินทางไปในอวกาศ สมการจรวดของซีออลคอฟสกี คือหลักการที่ควบคุมการขับเคลื่อนจรวดที่ตั้งชื่อตามเพื่อเป็นเกียรติแก่เขา (แม้ว่ามันอาจจะถูกค้นพบก่อนหน้านี้ก็ตาม) เขายังสนับสนุนให้ใช้เชื้อเพลิงสำหรับจรวดคือไฮโดรเจนเหลวและออกซิเจนเหลว, ทำการคำนวณค่าความเร็วไอเสียที่มีค่าสูงสุดของจรวด ผลงานของเขาเป็นหลักการพื้นฐานที่ไม่รู้จักแก่คนภายนอกสหภาพโซเวียต, แต่ภายในประเทศนั้นกลับเป็นแรงบันดาลใจในการค้นคว้าวิจัยของเขาต่อไป มีการทดลองและการก่อตั้งของสมาคมเพื่อการศึกษาเกี่ยวกับการเดินทางในระหว่างดาวเคราะห์ในปี 1924

ในปี 1912, รอเบิร์ต แอสแนลท์ แพลเทลี (Robert Esnault-Pelterie) ได้ตีพิมพ์บรรยาย เกี่ยวกับทฤษฎีจรวดและการเดินทางระหว่างดาวเคราะห์ ทฤษฎีจรวดของเขานั้นเป็นอิสระจากสมจรวดของซีออลคอฟสกี เขาได้ทำการคำนวณขั้นพื้นฐานเกี่ยวกับพลังงานที่จำเป็นต้องใช้ในการเดินทางไปรอบดวงจันทร์และดาวเคราะห์, และเขาได้เสนอให้ใช้พลังงานจากนิวเคลียร์ (เช่นเรเดียม) เป็นกำลังขับดันเจ็ท

ในปี 1912 โรเบิร์ต ก็อดเดิร์ดได้รับแรงบันดาลใจจากในวัยเด็กโดย เอช. จี. เวลส์, เขาเริ่มการวิเคราะห์จรวดอย่างจริงจังซึ่งสรุปได้ว่า จรวดเชื้อเพลิงแข็งแบบดั้งเดิมนั้นจำเป็นต้องได้รับการปรับปรุงในสามวิธี อันดับแรก เชื้อเพลิงนั้นควรจะถูกเผาไหม้ในห้องเผาไหม้ขนาดเล็ก ๆ, แทนที่จะสร้างภาชนะบรรจุเชื้อเพลิงที่เผาไหม้ของจรวดเอาไว้ทั้งหมดเพื่อการต้านทานต่อแรงกดดันที่สูง (ค่อย ๆ เผาไหม้ไปทีละน้อย) ประการที่สองตัวจรวดจะถูกจัดเรียงให้อยู่เป็นขั้น ๆ หลาย ๆ ตอนประกอบกันจะไม่เป็นตัวจรวดชิ้นเดียวไปเลยเสียทีเดียว ซึ่งจะทำให้เมื่อขณะจรวดกำลังเคลื่อนที่สูงขึ้นไปในชั้นบรรยากาศเหนือพื้นโลก และใช้เชื้อเพลิงในจรวดส่วนนั้น ๆ หมดไปก็จะทำการสลัดตัวจรวดส่วนนั้น ๆ ทิ้งไป เหลือแต่ตัวจรวดส่วนถัดขึ้นมาทำให้มีมวลลดลงจึงทำให้สามารถเพิ่มอัตราเร็วของจรวดได้มากขึ้นไปได้เรื่อย ๆ ซึ่งถ้าจรวดมีอัตราเร็วมากกว่าอัตราเร็วค่าหนึ่งก็สามารถทำให้จรวดนั้นสามารถเคลื่อนที่ด้วย "ความเร็วหลุดพ้น" เอาชนะแรงโน้มถ่วงของโลกเคลื่อนที่หลุดพ้นออกไปโคจรรอบโลกหรือดวงดาวต่าง ๆ ในห้วงอวกาศได้ ประการสุดท้ายอัตราเร็วของไอเสียของจรวด (และความมีประสิทธิภาพของมัน) จะได้รับการเพิ่มขึ้นอย่างมากจนถึงเกินกว่าอัตราเร็วของเสียงได้โดยใช้หัวฉีดเดลาวาล (De Laval nozzle) เขาได้จดสิทธิบัตรแนวคิดเหล่านี้ไว้ในปี 1914 นอกจากนี้เขายังได้พัฒนาคณิตศาสตร์ของการบินของจรวดด้วยตนเองอีกด้วย

ในปี 1920 ก็อดเดิร์ดได้ตีพิมพ์เผยแพร่แนวความคิดเหล่านี้และผลการทดลองในหัวข้อชื่อว่า วิธีการในการที่จรวดจะเข้าถึงที่ระดับความสูงจากพื้นโลกอย่างมากสุดขีดได้ (A Method of Reaching Extreme Altitudes) จากผลงานนี้ยังรวมไปถึงการตั้งข้อสังเกตเกี่ยวกับการส่งจรวดเชื้อเพลิงแข็งไปยังดวงจันทร์ด้วย, ซึ่งเป็นที่ดึงดูดความสนใจจากทั่วโลกและได้รับทั้งการยกย่องและหัวเราะเยาะ

ในปี 1923 แฮร์มัน โอแบร์ธ (1894-1989) ได้ตีพิมพ์บทความภาษาเยอรมันชื่อ Die Rakete zu den Planetenr?umen ("จรวดสู่อวกาศระหว่างดาวเคราะห์"), ซึ่งเป็นเวอร์ชันวิทยานิพนธ์ปริญญาเอกของเขาหลังจากที่มหาวิทยาลัยมิวนิคได้ปฏิเสธมัน

จรวดในยุคสมัย??ใหม่เกิดขึ้นเมื่อก็อดเดิร์ดได้ทำการติดตั้งหัวฉีด (เด-ลาวาล) ความเร็วเหนือเสียงเข้ากับห้องเผาไหม้ของเครื่องยนต์จรวดเชื้อเพลิงเหลว หัวฉีดเหล่านี้จะหันก๊าซร้อนจากห้องเผาไหม้เข้าไปในตัวระบายความร้อนโดยตรง ด้วยอัตราเร็วของพลังไอพ่นของก๊าซที่สูงมากระดับอัตราเร็วไฮเปอร์โซนิก, มากกว่าสองเท่าของแรงขับดันและเพิ่มประสิทธิภาพของเครื่องยนต์จาก 2% เป็น 64% ในปี 1926 โรเบิร์ต ก็อดเดิร์ดได้เปิดตัวจรวดเชื้อเพลิงเหลวลำแรกของโลกขึ้นในออเบิร์น, รัฐแมสซาชูเซต

ในช่วงปี ค.ศ. 1920 จำนวนขององค์กรวิจัยด้านจรวดได้ปรากฏตัวขึ้นทั่วโลก ในปี 1927 ผู้ผลิตรถยนต์เยอรมันโอเปิ้ลได้ริเริ่มที่จะวิจัยยานพาหนะจรวดร่วมกันกับมาร์ค แวเลีย (Mark Vallier) และจรวดเชื้อเพลิงแข็งโดย ฟรีดริช วิลเฮล์ม แซนเดอร์ (Friedrich Wilhelm Sander) ในปี 1928 ฟริตซ์ ฟอน โอเปิ้ลได้ขับรถจรวดชื่อ, โอเปิ้ล-รัค 1 (Opel-RAK 1) ณ สนามแข่งรถโอเปิ้ลในรุสเซียสไชมม์ (R?sselsheim), ในเยอรมนี ในปี 1928 เลพพิเชนเทอ (Lippisch Ente) ได้บินด้วยพลังจรวดที่ถูกนำมาใช้ในการเปิดตัวเครื่องร่อนบรรจุคนแม้ว่ามันจะถูกทำลายทิ้งไปในเที่ยวบินครั้งที่สองก็ตาม ในปี ค.ศ. 1929 ฟอน โอเปิ้ลได้เริ่มต้นที่สนามบินรีบสตอค (Rebstock) ในแฟรงค์เฟิร์ตกับเครื่องบินโอเปิ้ล-แซนเดอร์ รัค 1 (Opel-Sander RAK 1), ซึ่งได้รับความเสียหายเกินกว่าจะซ่อมแซมในระหว่างการลงจอดอย่างรุนแรงหลังจากการบินครั้งแรก

ในช่วงกลางทศวรรษที่ 1920, นักวิทยาศาสตร์เยอรมันได้เริ่มการทดลองกับจรวดที่ใช้ของเหลวเป็นเชื้อเพลิงขับเคลื่อนที่มีความสามารถในการเข้าถึงระดับความสูงและระยะทางที่ค่อนข้างสูงและไกล ในปี ค.ศ. 1927 และในประเทศเยอรมนีทีมงานวิศวกรจรวดมือสมัครเล่นได้จัดตั้ง Verein f?r Raumschiffahrt (สมาคมจรวดแห่งเยอรมันหรือ VfR) ขึ้น, และในปี ค.ศ. 1931 ก็ได้เปิดตัวจรวดเชื้อเพลิงเหลว (โดยใช้ออกซิเจนและแก๊สโซลีน) ขึ้นเป็นครั้งแรก

ตั้งแต่ปี ค.ศ. 1931-1937 ในรัสเซีย งานทางวิทยาศาสตร์ได้แผ่ขยายออกไปอย่างกว้างขวางในการออกแบบเครื่องยนต์จรวดที่เกิดขึ้นในเลนินกราดที่ห้องปฏิบัติการวิจัยพลศาสตร์ของก๊าซ โดยได้รับทุนสนับสนุนและบุคลากรเป็นอย่างดี, กว่า 100 เครื่องยนต์สำหรับการทดลองได้ถูกสร้างขึ้นภายใต้การดูแลของนักวิทยาศาสตร์ด้านจรวดที่มีชื่อว่า วาเรนทิน กลูสโก (Valentin Glushko) (อ่านเป็นภาษาโครเอเชีย) ซึ่งเป็นวิศวกรและนักออกแบบเครื่องยนต์จรวดคนสำคัญของอดีตสหภาพโซเวียตในช่วงระหว่างที่มีการแข่งขันกันทางด้านอวกาศของอดีตสหภาพโซเวียต/และสหรัฐอเมริกา การทำงานนั้นรวมถึงการระบายความร้อนที่เกิดซ้ำ (regenerative cooling), การจุดระเบิดเชื้อเพลิงจรวดแบบไฮเปอร์กอลิค (hypergolic propellant), และการออกแบบหัวฉีดเชื้อเพลิงซึ่งรวมเอาทั้งการหมุนวนและการผสมเชื้อเพลิงจรวดแบบสองชนิดเข้าไว้ด้วยกัน อย่างไรก็ดี, การดำเนินงานได้ถูกจำกัดลงโดยถูกจับกุมตัวของกลูสโก ในช่วงระหว่างการกว้างล้างของสตาลินในปี 1938 การทำงานที่คล้ายคลึงกันคือทำโดยศาสตราจารย์ชาวออสเตรีย ยูแจน เซงเกอร์ (Eugen S?nger) ผู้ที่ทำงานกับเครื่องบินอวกาศ (spaceplane) ขับเคลื่อนด้วยพลังจรวด อย่างเช่น เครื่องวิหคเงิน (มาจากภาษาเยอรมัน-Silbervogel) (บางครั้งเรียกว่าเครื่องบินทิ้งระเบิดแบบ 'antipodal' (แปลว่า "ตรงกันข้ามกับเท้า"))

เมื่อวันที่ 12 พฤศจิกายน, ปี 1932 ที่ฟาร์มในสต็อกเทิน นิวเจอร์ซีย์ สมาคมดาวเคราะห์อเมริกันได้ประสบกับความล้มเหลวในความพยายามในการยิงจรวดแบบสแตติค (คือ การปล่อยจรวดแบบใช้ฐานปล่อยจรวดแบบที่ตั้งมั่นอยู่กับที่) เป็นครั้งแรก (บนพื้นฐานของการออกแบบของสมาคมจรวดแห่งเยอรมัน)

ในช่วงทศวรรษที่ 1930, ไรซ์สแวร์ (Reichswehr) หรือ กองทัพเยอรมัน (ซึ่งในปี 1935 ได้กลายเป็น เวียร์มัค (Wehrmacht) หรือ กองกำลังทหารเยอรมันแห่งสงครามโลกครั้งที่ 2 เริ่มที่จะมีความสนใจในวิทยาการที่เกี่ยวกับจรวด ทหารปืนใหญ่นั้น มีข้อจำกัดที่ถูกกำหนดโดยสนธิสัญญาแวร์ซายของการเข้าถึงที่จำกัดของเยอรมนีเกี่ยวกับอาวุธที่ใช้ในระยะไกล การเล็งเห็นถึงความเป็นไปได้ของการใช้จรวดช่วยในการยิงปืนใหญ่ที่ระยะไกล ๆ นั้น, กองทัพเยอรมันได้ให้การสนับสนุนด้านเงินทุนเป็นครั้งแรกแก่ทีม VfR แต่เป็นเพราะพวกเขานั้นมุ่งเน้นการวิจัยที่อยู่ในแนวทางของวิทยาศาสตร์อย่างเคร่งครัด, จึงได้สร้างทีมวิจัยของตัวเองขึ้นมา ตามคำสั่งของผู้นำกองทัพเยอรมัน, เวิร์นเฮอร์ วอน บรานน์ (Wernher von Braun), นักวิทยาศาสตร์จรวดหนุ่มในขณะนั้น, ได้เข้าร่วมกับกองทัพ (ตามด้วยอดีตสมาชิก VfR อีกสองคน) และการพัฒนาอาวุธระยะไกลเพื่อใช้ในสงครามโลกครั้งที่สองโดยนาซีเยอรมนี

ในปี ค.ศ. 1943 การผลิตจรวด V-2 ได้เริ่มขึ้นในประเทศเยอรมนี มันมีระยะการปฏิบัติการที่ 300 กิโลเมตร (190 ไมล์) และบรรทุกหัวรบขนาด 1,000 กิโลกรัม (2,200 ปอนด์) ที่ประกอบไปด้วยวัตถุระเบิดแบบอะมาทอล (amatol) โดยปกติมันจะประสบความสำเร็จในการปฏิบัติการที่ระดับความสูงสูงสุดประมาณ 90 กิโลเมตร (56 ไมล์) แต่สามารถทำได้ถึง 206 กิโลเมตร (128 ไมล์) ถ้าถูกส่งขึ้นจากฐานยิงในแนวดิ่ง มันเป็นอากาศยานที่มีความคล้ายคลึงกับจรวดในยุคสมัยใหม่มากที่สุด ที่ประกอบไปด้วยปั๊มเทอร์โบ (turbopumps), ระบบนำวิถีด้วยความเฉื่อยและคุณสมบัติอื่น ๆ อีกมากมาย ซึ่งจรวดเป็นจำนวนนับพันลูกได้ถูกใช้ยิงใส่บรรดาชาติต่าง ๆ ที่เป็นฝ่ายสัมพันธมิตรในสงครามโลกครั้งที่สอง ซึ่งส่วนใหญ่ได้แก่ เบลเยียม เช่นเดียวกับอังกฤษและฝรั่งเศส ขณะที่ชาติเหล่านั้นไม่สามารถที่จะสกัดกั้นการโจมตีได้, การออกแบบระบบนำวิถีและระบบหัวรบเดี่ยวแบบดั้งเดิมของพวกเขานั้นหมายความว่ามันมีความถูกต้องแม่นยำไม่เพียงพอต่อเป้าหมายทางทหาร ยอดรวมของประชาชน 2,754 คนในประเทศอังกฤษที่ถูกฆ่าตายและ 6,523 คนได้รับบาดเจ็บก่อนที่จะมีการรณรงค์ให้มีการหยุดยิง นอกจากนั้นยังมีแรงงานทาสอีก 20,000 คนตายในระหว่างการก่อสร้างจรวด V-2s ในขณะที่มันไม่ได้ส่งผลกระทบต่อหลักสูตรการเรียนรู้แห่งสงคราม, จรวด V-2 นั้นก็ได้แสดงสาธิตให้เห็นถึงศักยภาพอันร้ายแรงสำหรับจรวดขีปนาวุธในฐานะที่เป็นอาวุธ

ควบคู่ไปกับโครงการขีปนาวุธในนาซีเยอรมนี, จรวดยังถูกนำมาใช้กับเครื่องบินทั้งสำหรับการให้ความช่วยเหลือในการบินขึ้นในแนวนอน (จาโตะ; JATO = มาจากภาษาโปรตุเกส ที่แปลในภาษาอังกฤษว่า "เจ็ท" (JET)), การบินขึ้นในแนวดิ่ง (เครื่องแบแชม บา 349 "แนทเดอร์" (Bachem Ba 349 "Natter")) หรือสำหรับใช้เป็นต้นกำลัง (เครื่องมี 163 (Me 163), ฯลฯ ) ในช่วงสงครามเยอรมนียังได้พัฒนาขีปนาวุธนำวิถีและไม่นำวิถีจากอากาศสู่อากาศ, พื้นสู่อากาศ และขีปนาวุธพื้นสู่พื้นต่าง ๆ มากมาย (ดูรายชื่อของขีปนาวุธนำวิถีสมัยสงครามโลกครั้งที่สองของเยอรมนี (list of World War II guided missiles of Germany))

โครงการจรวดของฝ่ายสัมพันธมิตรนั้นมีความซับซ้อนน้อยกว่าอย่างมาก, ส่วนใหญ่ต้องพึ่งพาอาศัยขีปนาวุธไม่นำวิถีอย่างเช่น จรวดแคทยูชา (Katyusha rocket) ของอดีตสหภาพโซเวียต

ในตอนท้ายของสงครามโลกครั้งที่สองได้มีการแข่งขันทางทหารและทางวิทยาศาสตร์ระหว่างรัสเซีย, อังกฤษและสหรัฐอเมริกา ทีมงานมีการแข่งขันกันจับเทคโนโลยีทางด้านนี้และได้มีการฝึกอบรมบุคลากรจากโครงการจรวดของเยอรมันที่เมืองพีนเมนด์ (Peenem?nde) ซึ่งเป็นหมู่บ้านเล็ก ๆ ในภาคตะวันออกเฉียงเหนือของเยอรมนีบนเกาะเล็ก ๆ ห่างจากชายฝั่งทะเลบอลติก ในช่วงสงครามโลกครั้งที่สองมันเป็นสถานที่หลักของการวิจัยและการทดสอบจรวดของเยอรมัน รัสเซียและสหราชอาณาจักรมีความสำเร็จบางส่วน แต่สหรัฐอเมริกานั้นได้รับประโยชน์มากที่สุด สหรัฐอเมริกาได้จับกุมนักวิทยาศาสตร์ด้านจรวดของเยอรมันเอาไว้เป็นจำนวนมาก, รวมทั้งวอน บรานน์ด้วย และได้นำพวกเขาทั้งหมดไปยังประเทศสหรัฐอเมริกาเพื่อเข้าร่วมเป็นส่วนหนึ่งของปฏิบัติการที่มีชื่อว่า "ปฏิบัติการมืดครึ้ม" (Operation Overcast) ในอเมริกา, จรวดแบบเดียวกันกับที่ได้รับการออกแบบให้ทำการยิงกระหน่ำเข้ามาใส่สหราชอาณาจักรนั้น ได้ถูกนำมาใช้แทนที่โดยนักวิทยาศาสตร์เพื่อให้เป็นยานพาหนะสำหรับการวิจัยเพื่อการพัฒนาทางเทคโนโลยีใหม่ ๆ ต่อไป จรวด V-2 นั้นได้ถูกพัฒนาไปเป็นจรวดเรดสโตนของอเมริกัน (Redstone rocket), ที่ใช้ในโครงการอวกาศในช่วงต้น

หลังสงคราม, จรวดถูกนำมาใช้ในการศึกษาสภาพของบรรยากาศชั้นสูง, อุณหภูมิและความดันของบรรยากาศโดยควบคุมระยะไกลด้วยคลื่นวิทยุหรือการโทรมาตร, การตรวจหารังสีคอสมิก, และการวิจัยเพิ่มเติม; โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับเครื่องเบลล์ เอ็กซ์-1 (Bell X-1) ซึ่งเป็นเครื่องบินที่มีมนุษย์ควบคุมเป็นเครื่องแรกที่สามารถจะบินด้วยความเร็วจนทำลายกำแพงเสียงลงได้ เครื่องนี้ยังคงได้รับการทดสอบอยู่ในสหรัฐอเมริกาภายใต้การดูแลของวอนบรานน์และคนอื่น ๆ, ที่ได้ถูกกำหนดให้เป็นส่วนหนึ่งของชุมชนทางวิทยาศาสตร์แห่งสหรัฐอเมริกา (the US scientific community)

ด้วยการดำเนินการอย่างเป็นอิสระ, ในการวิจัยโครงการอวกาศของสหภาพโซเวียต (Soviet Union's space program) นั้นก็ได้ถูกดำเนินการให้มีความเป็นไปอย่างต่อเนื่องภายใต้การนำของหัวหน้านักออกแบบคนหนึ่งที่ชื่อ เซอร์ไก โคโรเลฟ (Sergei Korolev) ด้วยความช่วยเหลือของบรรดาช่างเทคนิคของเยอรมัน, จรวด วี-2 ได้รับการคัดลอกและปรับปรุงให้กลายเป็นขีปนาวุธแบบอาร์-1 (R-1), อาร์-2 (R-2), และ อาร์-5 (R-5) การออกแบบของเยอรมันนั้นได้ถูกทอดทิ้งลงในปลายปี ค.ศ. 1940 และเหล่าแรงงานต่างชาติทั้งหมดก็ได้ถูกส่งกลับบ้าน เครื่องยนต์รุ่นใหม่ ๆ ถูกสร้างขึ้นโดยกลูสโก และอยู่บนพื้นฐานของการประดิษฐ์คิดค้นของนักวิทยาศาสตร์อีกคนหนึ่งที่ชื่อว่า อีเล็กซี โมไฮเลิฟวิช ไชซีฟ (Aleksei Mihailovich Isaev) เป็นรูปแบบขั้นพื้นฐานของขีปนาวุธข้ามทวีป ICBM แบบ อาร์-7 (R-7) รุ่นแรก ๆ จรวดแบบอาร์-7 ได้ถูกนำไปใช้สำหรับในการนำส่งดาวเทียมสปุตนิก 1 ขึ้นสู่ห้วงอวกาศได้สำเร็จเป็นครั้งแรกและต่อมา ยูริ กาการิน-มนุษย์คนแรกที่ได้ขึ้นไปสู่อวกาศ, และการส่งยานสำรวจดวงจันทร์และดาวเคราะห์ต่าง ๆ เป็นครั้งแรก จรวดรุ่นนี้ยังคงถูกใช้งานอยู่จนถึงทุกวันนี้ เหตุการณ์ที่เกิดขึ้นเหล่านี้มีชื่อเสียงดึงดูดความสนใจจากนักการเมืองชั้นนำพร้อมกับเงินทุนเพิ่มเติมสำหรับการวิจัยต่อไป

ปัญหาหนึ่งที่ยังไม่เคยได้รับการแก้ไขเกี่ยวกับจรวดคือ การกลับเข้าสู่ชั้นบรรยากาศ (atmospheric reentry) โลกของจรวด มันได้ถูกแสดงให้เห็นแล้วว่า ในการโคจรของยานอวกาศในวงโคจรในชั้นบรรยากาศนั้นจะมีพลังงานจลน์ที่เกิดขึ้นจากการเคลื่อนที่เกิดขึ้นมากพอในขนาดที่จะทำให้เกิดความร้อนถึงขั้นที่จะระเหยตัวยานให้กลายเป็นไอได้อย่างง่ายดาย, เป็นที่รู้จักกันดีว่าสามารถทำให้อุกกาบาตร่วงเป็นลูกไฟตกลงสู่พื้นดินได้ ความลึกลับนี้ได้รับการแก้ไขในสหรัฐอเมริกาในปี 1951 เมื่อ เอช จูเลียน อัลเลน (H. Julian Allen) และ เอ. เจ. เอ็กเกอร์ส, จูเนียร์. (A. J. Eggers, Jr.) แห่งคณะที่ปรึกษาด้านอวกาศแห่งชาติ (National Advisory Committee for Aeronautics) (NACA) ได้ค้นพบ ว่า รูปทรงของยานอวกาศที่มีรูปทรงแบบทู่ ๆ (แรงฉุดลากสูง) มีความเหมาะสมที่จะเป็นเกราะป้องกันความร้อนที่มีประสิทธิภาพได้มากที่สุด ด้วยรูปทรงแบบนี้ประมาณ 99% ของพลังงานความร้อน จะถูกถ่ายโอนกลับไปสู่อากาศโดยรอบ มากกว่าจะไหลเข้าสู่ผิวของอากาศยานนั้น ๆ และนี่จึงทำให้สามารถปกป้องความปลอดภัยให้ยานอวกาศในขณะที่กำลังเคลื่อนที่อยู่ในวงโคจรได้

การค้นพบของอัลเลนและเอ็กเกอร์ส, แม้ว่าจะได้รับการปกปิดไว้เป็นความลับทางการทหารในตอนแรก ๆ, ในที่สุดก็ได้ถูกตีพิมพ์เผยแพร่ออกสู่สาธารณชนในปี 1958 ทฤษฎีตัวถังรูปทรงแบบทู่ ๆ นี้ทำให้การออกแบบเกราะป้องกันความร้อนเกิดเป็นตัวเป็นตนเป็นรูปเป็นร่างขึ้นมาได้จากการนำไปใช้กับยานแคปซูลอวกาศในโครงการเมอคิวรี (Mercury program) และแคปซูลอวกาศอื่น ๆ และเครื่องบินอวกาศทั้งหลาย ช่วยทำให้นักบินอวกาศได้มีชีวิตอยู่รอดปลอดภัยขณะที่ตัวยานกำลังลุกโชนเป็นลูกไฟในขณะที่กำลังกลับเข้ามาสู่ชั้นบรรยากาศของโลก

จรวดกลายเป็นสิ่งที่มีความสำคัญอย่างยิ่งในทางการทหารดังเช่น ขีปนาวุธข้ามทวีปสมัยใหม่ (ICBMs) เมื่อมันได้ถูกตระหนักแล้วว่าอาวุธนิวเคลียร์สามารถจะถูกนำพาบรรทุกไปได้บนพาหนะจรวดอันเป็นหลักสำคัญที่เป็นไปไม่ได้ที่ระบบป้องกันที่มีอยู่ที่จะหยุดการยิงปล่อยจากฐานที่ตั้งได้ในครั้งเดียว, และ การยิงขีปนาวุธ เช่น แบบ อาร์-7 (R-7), แบบ แอตเลิส (Atlas) และ แบบ ไททัน (Titan) กลายเป็นแพลตฟอร์มการส่งมอบของทางเลือกสำหรับอาวุธเหล่านี้

สาเหตุส่วนหนึ่งจากสงครามเย็น, ปี 1960 กลายเป็นทศวรรษของการพัฒนาอย่างรวดเร็วของเทคโนโลยีจรวดโดยเฉพาะอย่างยิ่งในสหภาพโซเวียต (จรวดวอสตอก (Vostok), จรวดโซยุซ, (Soyuz), จรวดโปรตอน (Proton)) และในประเทศสหรัฐอเมริกา (เช่น อากาศยาน แบบ เอ็กซ์-15 (X-15) และ แบบ เอ็กซ์-20 ไดน่า-ซัวร์ (X-20 Dyna-Soar)) นอกจากนี้ก็ยังมีการวิจัยอย่างมีนัยสำคัญในประเทศอื่น ๆ เช่น อังกฤษ, ญี่ปุ่น, ออสเตรเลีย, ฯลฯ และการใช้งานที่เพิ่มขึ้นของจรวดสำหรับการสำรวจอวกาศ (Space exploration) ด้วยภาพถ่ายที่ถูกส่งกลับมาจากอีกฟากด้านหนึ่งของดวงจันทร์และเที่ยวบินไร้คนขับสำหรับการสำรวจดาวอังคาร (Mars exploration)

ในโครงการส่งมนุษย์ขึ้นสู่อวกาศของอเมริกา, โครงการเมอร์คิวรี (Project Mercury), โครงการเจมิไน (Project Gemini), และต่อมา โครงการอะพอลโล (Apollo programme) อันเป็นจุดสูงสุดของโครงการ ในปี 1969 ด้วยการส่งมนุษย์ไปลงบนพื้นผิวดวงจันทร์ (landing on the moon) เป็นครั้งแรกโดยผ่านทางจรวดแซทเทิร์น 5 (Saturn V), อันเป็นสาเหตุทำให้หนังสือพิมพ์นิวยอร์กไทม์สในสมัยนั้นได้ทำการเพิกถอนบทบรรณาธิการของหนังสือพิมพ์ก่อนหน้านี้ของพวกเขา ที่ได้เขียนบอกกล่าวเปรียบเปรยเป็นนัยว่าการเดินทางในอวกาศของยานอวกาศจะไม่สามารถทำให้เกิดขึ้นมาได้จริง:

ในปี 1970 สหรัฐอเมริกาได้ดำเนินโครงการต่อไปอีกคือ การส่งคนไปเหยียบดวงจันทร์, ก่อนที่จะยกเลิกโครงการอพอลโลไปในปี 1975 ต่อมาได้มีการสร้างยานอวกาศพาหนะเข้ามาทดแทน, ซึ่งชิ้นส่วนบางชิ้นนั้นสามารถที่จะถูกนำกลับมาใช้ใหม่ได้อีก มันคือ 'กระสวยอวกาศ' โดยมีเจตนามุ่งหมายในการที่จะทำให้มีราคาค่าใช้จ่ายในการก่อสร้างและการบำรุงรักษาให้มีราคาที่ถูกกว่า, แต่การลดขนาดของค่าใช้จ่ายในการดำเนินการที่มีจำนวนมากมายนั้นไม่ค่อยประสบความสำเร็จเท่าที่ควรเสียเป็นส่วนใหญ่ ในขณะเดียวกันในปี 1973, โครงการจรวดอาริอาน (Ariane programme) ก็พอที่จะเริ่มต้นเปิดตัวโครงการขึ้นต่อมาได้, ซึ่งในปี ค.ศ. 2000 โครงการได้เข้ามาจับจองตลาดธุรกิจในด้านที่เกี่ยวกับ ดาวเทียมพ้องคาบโลก หรือ จีโอแซท (geosat) ได้เป็นจำนวนมาก

จรวดยังคงเป็นอาวุธที่ใช้สำหรับในทางด้านการทหารที่ได้รับความนิยมอยู่เสมอมา การใช้งานของจรวดในสมรภูมิการรบใหญ่ ๆ ของจรวดแบบ จรวดวี-2 นั้นได้ก่อให้เกิดเทคนิควิธีการอันเป็นแนวทางในการสร้างขีปนาวุธ (missiles) แบบที่สามารถนำวิถีด้วยตัวมันเองขึ้นมาได้ อย่างไรก็ตาม จรวดมักจะถูกนำไปใช้เป็นอาวุธในเฮลิคอปเตอร์และอากาศยานเบา (light aircraft) สำหรับเพื่อการโจมตีทางภาคพื้นดินต่อฝ่ายศัตรู, จึงทำให้กลายเป็น "อาวุธประจำกาย" สำหรับเฮลิคอปเตอร์และอากาศยานเบาลำนั้น ๆ ที่จะมีประสิทธิภาพมากขึ้นกว่าการใช้แค่เพียงอาวุธปืนอย่างเช่น ปืนกล (machine gun) อย่างที่เคยมีการติดตั้งเป็นอาวุธประจำเครื่องใช้กันเหมือนเมื่อในครั้งอดีต, แต่ก็จะไม่มีแรงที่เกิดจากการสะท้อนตัวกลับของปืนใหญ่ขนาดหนักเมื่อเวลายิงกระสุนออกไปในแต่ละครั้งและจากช่วงตั้งแต่ต้นปี 1960 เป็นต้นมา ขีปนาวุธชนิดที่เป็นแบบขีปนาวุธอากาศสู่อากาศ (air-to-air missile) ก็ได้กลับกลายมาเป็นที่นิยมชื่นชอบกันมากขึ้น ๆ อาวุธจรวดแบบที่ใช้ประทับบ่ายิง (Shoulder-launched rocket weapon) ถูกนำไปใช้อย่างเป็นที่แพร่หลายในบทบาทภารกิจในการต่อต้านรถถังเนื่องจากความเรียบง่ายของพวกมันที่มีต้นทุนต่ำ, น้ำหนักเบา, ความถูกต้องแม่นยำ และ ประสิทธิภาพทำลายล้างเป้าหมายที่สูง

พาหนะ "จรวด" มักจะสร้างในแบบฉบับรูปร่างที่สูงเพรียว ที่จะยื่นยาวออกไปในแนวตั้ง แต่ก็มีหลายชนิดที่สร้างขึ้นให้มีความแตกต่างกันออกไป

การออกแบบสร้างจรวดสามารถทำได้ง่ายเพียงใช้หลอดกระดาษแข็งที่เต็มไปด้วยผงสีดำ (ดินปืน) แต่เพื่อให้มีประสิทธิภาพ การออกแบบจรวดหรือขีปนาวุธที่ถูกต้องเกี่ยวข้องกับการเอาชนะจำนวนของปัญหาที่ยุ่งยาก ความยากลำบากที่สำคัญ ได้แก่ การระบายความร้อนในห้องเผาไหม้, ปั๊มเชื้อเพลิง (ในกรณีของเชื้อเพลิงเหลว), การควบคุมและแก้ไขทิศทางของการเคลื่อนที่

เชื้อเพลิงจรวดเป็นมวลสารเชื้อเพลิงที่เป็นของเหลวในอุณหภูมิต่ำมาก ๆ และมีความดันสูงมาก และได้ถูกกักเก็บเอาไว้มักจะอยู่ในรูปแบบของถังหรือท่อรูปทรงกระบอกที่มีเอาไว้กักเก็บเชื้อเพลิงก่อนที่จะถูกนำออกมาใช้เป็นมวลสารขับดันที่จะเกิดการสันดาปเกิดเป็นเปลวไฟก๊าซร้อนความดันสูงมากและพุ่งออกมาจากด้านท้ายของเครื่องยนต์จรวดในรูปแบบของลำของไหลไอพ่นเพื่อสร้างให้เกิดแรงผลักดันให้ลำตัวจรวดพุ่งไปในทิศทางตรงกันข้าม จรวดเคมีมักจะใช้เชื้อเพลิงจรวดเป็นเชื้อเพลิง เช่น ไฮโดรเจนเหลวหรือน้ำมันก๊าดที่ถูกเผาไหม้ด้วยตัวช่วยสันดาปเช่นออกซิเจนเหลวหรือกรดไนตริกในการสร้างให้เกิดก๊าซร้อนมากในปริมาณมาก ๆ

จรวดประกอบไปด้วยเชื้อเพลิงจรวด, ที่บรรจุเชื้อเพลิงจรวด (เช่นถังเชื้อเพลิงจรวด) และหัวฉีด จรวดยังอาจจะมีเครื่องยนต์จรวดหนึ่งเครื่องหรือมากกว่า, อุปกรณ์รักษาเสถียรภาพทิศทาง (เช่น ครีบหางควบคุมทิศทาง, เครื่องยนต์จรวดเล็กสำหรับปรับทิศทางหรือ เข็มทิศไจโรแบบ 3 แกนมิติ เพื่อรักษาทิศทางเดิมของตัวจรวดเอาไว้ในการกลับคืนสู่ที่หมายเดิม หรือที่เรียกกันว่า "กิมบอล" (gimbal), เครื่องยนต์จรวดสำหรับปรับความเร็ว, ไจโรสโคป) และโครงสร้างตัวจรวด (มักจะเป็นจรวดท่อนเดียว) จะถือองค์ประกอบเหล่านี้เข้าด้วยกัน จรวดที่มุ่งหมายสำหรับใช้ในชั้นบรรยากาศด้วยอัตราเร็วสูงยังมีแฟร์ริ่ง (fairing) หรือโครงสร้างที่เป็นเปลือกนอกของตัวอากาศยานมีหน้าที่เป็นแผ่นเปลือกนอกที่ห่อหุ้มตัวอากาศยานนั้น ๆ และยังมีหน้าที่อีกอย่างคือ ช่วยลดแรงต้านทานในทางหลักอากาศพลศาสตร์อีกด้วย ตัวอย่างเช่น กรวยจมูกของจรวด, ซึ่งมักจะบรรจุสัมภาระน้ำหนักบรรทุกเอาไว้อยู่ภายใค้ฝาครอบของกรวยจมูกจรวดเอาไว้ด้วย

การศึกษาโดยทั่วไปของแรงที่เกิดกับจรวดหรืออวกาศยานอื่น ๆ เป็นส่วนหนึ่งของวิชาที่เกี่ยวกับการศึกษาถึงการเคลื่อนที่ของกระสุนปืนและจรวดหรือขีปนาวุธ (ballistics) และถูกเรียกว่าอวกาศพลศาสตร์ (astrodynamics)