邀遊寰宇是人類自古以來的夢想，但祖先們卻無法離開地面分寸，於是只好用種種美麗的飛天神話和幻想來寄託這種願望。
人為什麼不能離開地面呢？人們一直在思考。或許是缺少一對翅膀？但是，許多勇敢者模仿鳥類用人造翅膀飛行的嘗試都失敗了。理論研究證明，由於生理上的侷限，人類永遠不可能用肌肉的力量在空中支援自身的重量。1686年，牛頓揭開了這團迷霧。他在這年發表的《自然哲學數學原理》一書中指出，任何兩個物體間都有相互吸引力，由此建立了萬有引力定律，即引力的大小跟它們的質量成正比，跟它們之間的距離的平方成反比。由於人與地球的質量相差太懸殊，所以人總是被地球強大的引力所束縛而不能離開地面。
現在問題已經明朗了，要離開地面，就要克服地球引力。但如何才能克服地球引力呢？這就是要使一個物體離開地球，必須沿著地球引力相反的方向（即向上）對它加力，使它作加速運動，當它達到一定速度時停止加力，它就能以慣性一直向前而脫離地球。這個速度可透過地球的質量和物體與地心的距離計算出來。物體在地球表面上（即距離為地球的半徑）飛行時，這個速度為11.2千米/秒，叫做脫離速度或逃逸速度。原來是速度戰勝了引力。
物體達到11.2千米/秒的運動速度時能擺脫地球引力的束縛。在擺脫地球束縛的過程中，在地球引力的作用下它並不是直線飛離地球，而是按拋物線飛行。脫離地球引力以後在太陽引力作用下繞太陽執行。若要擺脫太陽引力的束縛飛出太陽系，物體的運動速度必須達到16.7千米/秒。那時將按雙曲線軌跡飛離地球，而相對太陽來說它將沿拋物線飛離太陽。
人類的航天活動，並不是一昧地要逃離地球。特別是當前的應用航天器，需要繞地球飛行，即讓航天器作圓周運動。我們知道，物體作曲線運動時會產生離心力。因此，要讓航天器作圓周運動，必須始終有一個與離心力大小相等、方向相反的力作用在航天器上。在這裡，我們正好可以利用地球的引力。因為地球對物體的引力，正好與物體作曲線運動的離心力方向相反。經過計算，在地面上，物體的運動速度達到7.9千米/秒時，它所產生的離心力，正好與地球對它的引力相等。這個速度被稱為環繞速度。
上述使物體繞地球作圓周運動的速度被稱為第一宇宙速度（7.9千米/秒）；擺脫地球引力束縛，飛離地球的速度叫第二宇宙速度（11.2千米/秒）；而擺脫太陽引力束縛，飛出太陽系的速度叫第三宇宙速度（16.7千米/秒）。根據萬有引力定律，兩個物體之間引力的大小與它們的距離平方成反比。因此，物體離地球中心的距離不同，其環繞速度（第一宇宙速度）和脫離速度（第二宇宙速度）也不同。
邀遊寰宇是人類自古以來的夢想，但祖先們卻無法離開地面分寸，於是只好用種種美麗的飛天神話和幻想來寄託這種願望。
人為什麼不能離開地面呢？人們一直在思考。或許是缺少一對翅膀？但是，許多勇敢者模仿鳥類用人造翅膀飛行的嘗試都失敗了。理論研究證明，由於生理上的侷限，人類永遠不可能用肌肉的力量在空中支援自身的重量。1686年，牛頓揭開了這團迷霧。他在這年發表的《自然哲學數學原理》一書中指出，任何兩個物體間都有相互吸引力，由此建立了萬有引力定律，即引力的大小跟它們的質量成正比，跟它們之間的距離的平方成反比。由於人與地球的質量相差太懸殊，所以人總是被地球強大的引力所束縛而不能離開地面。
現在問題已經明朗了，要離開地面，就要克服地球引力。但如何才能克服地球引力呢？這就是要使一個物體離開地球，必須沿著地球引力相反的方向（即向上）對它加力，使它作加速運動，當它達到一定速度時停止加力，它就能以慣性一直向前而脫離地球。這個速度可透過地球的質量和物體與地心的距離計算出來。物體在地球表面上（即距離為地球的半徑）飛行時，這個速度為11.2千米/秒，叫做脫離速度或逃逸速度。原來是速度戰勝了引力。
物體達到11.2千米/秒的運動速度時能擺脫地球引力的束縛。在擺脫地球束縛的過程中，在地球引力的作用下它並不是直線飛離地球，而是按拋物線飛行。脫離地球引力以後在太陽引力作用下繞太陽執行。若要擺脫太陽引力的束縛飛出太陽系，物體的運動速度必須達到16.7千米/秒。那時將按雙曲線軌跡飛離地球，而相對太陽來說它將沿拋物線飛離太陽。
人類的航天活動，並不是一昧地要逃離地球。特別是當前的應用航天器，需要繞地球飛行，即讓航天器作圓周運動。我們知道，物體作曲線運動時會產生離心力。因此，要讓航天器作圓周運動，必須始終有一個與離心力大小相等、方向相反的力作用在航天器上。在這裡，我們正好可以利用地球的引力。因為地球對物體的引力，正好與物體作曲線運動的離心力方向相反。經過計算，在地面上，物體的運動速度達到7.9千米/秒時，它所產生的離心力，正好與地球對它的引力相等。這個速度被稱為環繞速度。
上述使物體繞地球作圓周運動的速度被稱為第一宇宙速度（7.9千米/秒）；擺脫地球引力束縛，飛離地球的速度叫第二宇宙速度（11.2千米/秒）；而擺脫太陽引力束縛，飛出太陽系的速度叫第三宇宙速度（16.7千米/秒）。根據萬有引力定律，兩個物體之間引力的大小與它們的距離平方成反比。因此，物體離地球中心的距離不同，其環繞速度（第一宇宙速度）和脫離速度（第二宇宙速度）也不同。