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1 # 岷山
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2 # 腦洞科學社
原因很簡單,所謂的第三宇宙速度(Third Cosmic Velocity ),說的是在地球上的情況,是指從地球起飛的航天器飛行速度達到16.7千米/秒時,無需後續加速就可以擺脫太陽引力的束縛 。
這裡有一個關鍵點:
第三宇宙速度指的必須是從地球起飛的航天器。
第三宇宙速度是建立在從地球起飛的基礎上
也就是說,所謂的第三宇宙速度是建立在地球公轉速度的基礎上的,地球上的航天器要在發射時保持與地球公轉軌道切線方向一致,第三宇宙速度才有用。否則要想擺脫太陽引力,需要的速度要遠高於第三宇宙速度。
所以問題也就很容易解答了,目前地球公轉的速度正好能夠確保離心力能夠平衡太陽引力,所以地球可以穩定的繞太陽公轉。如果要讓地球脫離目前的公轉軌道,還需要額外增加速度。
太陽系的大行星都按照穩定的軌道公轉,公轉產生的離心力平衡了太陽的引力
其實,物理學裡的很多基礎概念,都有它們嚴格的適應條件。所以有些概念和引數,是基於地球的物理環境而做出的設定,可能跳出了地球這個條件,某一個概念或規則就不能再適應,就需要調整。因為我們一直生活在地球上,所以這些概念怎麼叫都不會遇到什麼區別。
但是,未來人類如果踏出地球,重返月球或登陸火星,很多基於地球設定的概念,可能就需要加上範圍詞了。比如我們習慣稱呼的第三宇宙速度,可能前面需要加上一個範圍詞,叫地球第三宇宙速度了吧。
人類終有一天要登陸火星,很多在地球習以為常的概念和引數都需要調整
自問自答吧。
這裡首先應該明確:所謂的第一,第二,第三宇宙速度,都是對地球而言的,並非相於太陽的運動速度。
通常航天器發射的方向都與地球圍繞太陽公轉的一致(即沿逆時針方向發射)。在這種情況下,航天器真實的速度應該是地球平均公轉速度加上航天器發射速度。
以昨天中國發射的“天問一號”火星探測器為例,它奔向火星的真實速度應該是:29.783+11.2=40.983km/s。
同樣道理,航天器脫離太陽系的真實速度,應該是:
29.783+16.7=46.783km/s。
而地球最高公轉速度僅為30.29km/s.,沒有達到上述脫離太陽系的真實速度,所以地球不會飛出太陽系。