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第一宇宙速度 航天器沿地球表面作圆周运动时必须具备的发射速度，也叫环绕速度。按照力学理论可以计算出V1=7.9公里/秒。航天器在距离地面表面数百公里以上的高空运行，天空对航天器引力比在地面时要小，故其速度也略小于V1。 第二宇宙速度 当航天器超过第一宇宙速度V1达到一定值时，它就会脱离地球的引力场而成为围绕太阳运行的人造行星，这个速度就叫做第二宇宙速度，亦称脱离速度。按照力学理论可以计算出第二宇宙速度V2=11.2公里/秒。由于月球还未超出地球引力的范围，故从地面发射探月航天器，其初始速度不小于10.848公里/秒即可。 第三宇宙速度 从地球表面发射航天器，飞出太阳系，到浩瀚的银河系中漫游所需要的最小发射速度，就叫做第三宇宙速度。按照力学理论可以计算出第三宇宙速度V3=16.7公里/秒。需要注意的是，这是选择航天器入轨速度与地球公转速度方向一致时计算出的V3值；如果方向不一致，所需速度就要大于16.7公里/秒了。可以说，航天器的速度是挣脱地球乃至太阳引力的唯一要素，目前只有火箭才能突破该宇宙速度。 现在 讨论一个问题：地球的平均公转速度29.783公里/秒(107,218km/h)，比第三宇宙速度大的多，但为什么地球还要绕着太阳做近似圆的公转，他应该不受太阳的束缚飞出太阳系才对啊？ 关于这个问题，解答如下： 如果不考虑地球引力，从地球轨道的地方出发，要想飞出太阳系，需要具有多大的速度呢？假这个速度是V，那么可证明，它是地球公转速度的根号２倍（这道理就跟第二宇宙速度是第一宇宙速度的根号２倍一样），地球的公转速度是多少？大约为３０千米/秒，那么可以算出V大约为４２千米/秒。 如果我们顺着地球公转的方向发射，由于本身就具有３０千米/秒的速度，那么只需要４２－３０＝１２千米/秒的速度就可以了。 但是，还要考虑地球的引力，由于要求挣脱地球引力以后，还要具有１２千米/秒的速度，那么总共需要多大的速度呢？设这个速度（就是第三宇宙速度）为v3,第二宇宙速度那么v2，那么： 1/2mv3^2－1/2mv2^2=1/2m(12)^2 解得：v3约为16.5千米/秒，考虑到木星等大行星的引力作用，实际上的第三宇宙速度约为16.7千米/秒。 第三宇宙速度如果不是加上地球本身公转速度，大约为42千米/秒，而地球只有约30千米/秒，当然飞不出去了。大家明白了吗？ |
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