Из сопла ракеты с огромной скоростью вылетают продукты сгорания топлива (раскаленные газы) и, согласно закону сохранения импульса, сама ракета получает сильный «толчок» в противоположном направлении: rno6vo6 + mrvT = 0.
Следовательно, скорость оболочки тем больше, чем больше скорость выброшенного газа и чем больше его масса. Реальная скорость ракеты будет значительно меньше, поскольку вблизи Земли заметный сопротивление воздуха и топливо сгорает не сразу целиком, а постепенно. При этом масса ракеты также уменьшается постепенно. Законы движения тел переменной массы намного сложнее. Они были исследованы учеными И. В. Мещерским и К. Э. Циолковским. Особое место среди проектов применения реактивного принципа полета занимает проект M. И. Кибальчича, известного революционера, который, несмотря на короткую жизнь (1853-1881), оставил глубокий след в истории науки и техники. Он, по сути, первым предложил не ракетный двигатель, приспособленный к какому-либо уже созданного летательного аппарата, как это делали другие изобретатели, а совершенно новый (ракетодинамичний) аппарат, прообраз современных пилотируемых космических средств, у которых тяга ракетных двигателей служит для непосредственного создания подъемной силы, поддерживающей аппарат в полете. Летательный аппарат Кибальчича должен функционировать по принципу ракеты.
Но поскольку Кибальчич попал в тюрьму за покушение на царя Александра II, то проект его летательного аппарата был обнаружен только в 1917 году в архиве департамента полиции. Первым, кто решил продолжить исследования, был русский ученый К. Э. Циолковский (1857-1935). Реактивным принципом движения он начал интересоваться очень рано. Уже в 1883 году он дал описание корабля с реактивным двигателем, а в 1903 году Циолковский впервые в мире предложил схему жидкостной ракеты. Идеи Циолковского получили всеобщее признание еще в 20-е годы XX в. Блестящий продолжатель его дела С. П. Королев за месяц до запуска первого искусственного спутника Земли говорил что идеи и труды Константина Эдуардовича все больше привлекать к себе внимание - по мере развития ракетной техники, в чем оказался абсолютно прав!
Большой вклад в теорию освоения космоса сделал также наш соотечественник Юрий Васильевич Кондратюк. Независимо от Циолковского вывел основное уравнение движения ракеты, привел схему и описание многоступенчатой ракеты. Известным достижением Кондратюка является расчет оптимальной траектории полета к другим планетам («трасса Кондратюка»). Эта идея была реализована в полетах на Луну серии американских космических кораблей «Аполлон».
Запуск первого искусственного спутника Земли было осуществлено под руководством С. П. Королева, который родился в Житомире и учился в Киевском политехническом институте. И среди космонавтов сыновья Украина: Павел Попович, Георгий Шонин и десятки других. Первым космонавтом независимой Украины стал Леонид Каде-нюк.
Сейчас с помощью космических кораблей успешно исследуются планеты Солнечной системы. Межпланетные станции «Венера», «Марс», «Вега», «Вояджер» и «Пионер» позволили исследовать атмосферу и поверхность Венеры и Марса, получить детальные фотографии с относительно близкого расстояния всех планет и их спутников.