人工衛星を打ち上げるためのロケットが、１段目、２段目、…と分かれているのはなぜでしょうか　

燃焼後、不要となった機体を一つ一つ切り離して身軽になっていくことで、速度を上げていくためです。

　ロケットは、積み込んだ燃料と酸化剤（あわせて「推進剤」という）を燃やして、高温、高圧ガスを排出しながら飛んでいきます。このとき、ロケットの全体質量と使った推進剤の質量、排気した高温・高圧ガスの速度とロケットの速度とのあいだには、運動量保存則が成り立っています。つまり、ロケット全体の初期質量と燃焼終了時の質量の比、および排気ガスの速度が決まれば、ロケットの増速量が決まってしまうのです。

　ロケットの初期質量の80～90％は推進剤でありますが、現在の材料や構造体の技術とロケットエンジンの性能では、１段だけで人工衛星が軌道を周回できるような高速度を達成することはできません。そのため、大きなロケットの上に小型のロケットを段状に取り付ける方式にして、推進剤を使い切った下段部分を切り離した後、引き続いて上段のロケットを作動させると、下段ロケットの増速量に上段ロケットの増速量が加わり、人工衛星の軌道速度を容易に得ることができるのです。

　しかし、ロケットを１回の打ち上げだけで捨ててしまう方式では、ロケット代が高くなってしまいます。そこで最近は、繰り返し使用が可能な１段式ロケットも研究・試作されているのです。