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衛星環繞地球的最低速度為7.9公里每秒,也叫第一宇宙速度;當衛星環繞速度達到11.2公里每秒,就可以擺脫地球引力到達太陽系,也叫第二宇宙速度;當衛星環繞速度達到16.7公里每秒就可以擺脫太陽的引力飛向銀河系,稱第三宇宙速度,也叫逃逸速度。
衛星環繞地球的最低速度為7.9公里每秒,也叫第一宇宙速度;當衛星環繞速度達到11.2公里每秒,就可以擺脫地球引力到達太陽系,也叫第二宇宙速度;當衛星環繞速度達到16.7公里每秒就可以擺脫太陽的引力飛向銀河系,稱第三宇宙速度,也叫逃逸速度。
第一、第二、第三宇宙速度僅適用於太陽系,人類現階段也只能對太陽系內進行探索,經常討論第一、二、三宇宙速度也就不奇怪了。即使達到了第三宇宙速度,也很難在太陽系內自由馳騁。目前人類的飛行器達到第三宇宙速度還是在依靠行星的引力彈弓效應來實現的。
下面先讓我們來看一下人類對這些宇宙速度等級的定義
1.第一宇宙速度
第一宇宙速度就是衛星環繞地球所需要的最低速度,每秒7.9千米,又稱之為環繞速度。物體達到了這個速度就不會再落回地球表面了。當衛星速度超過第一宇宙速度時,軌道就會變成為橢圓。
2.第二宇宙速度
第二宇宙速度就是航天器脫離地球引力的束縛成為人造行星、玩繞太陽公轉所需要的最低速度,每秒11.2千米,又稱之為脫離速度。
3.第三宇宙速度
第三宇宙速度就是從地球上發射的航天器擺脫太陽的引力束縛,飛出太陽系所需要的最低速度,每秒17.9千米,我們又將其稱之為逃逸速度。
第三宇宙速度還是在考慮了地球公轉速度(30千米每秒)的情況下,所得出來的最小速度。若沒有地球的助力,在地球公轉軌道處,物體要擺脫太陽的引力所需要的最小速度將為42千米每秒。
4.第四宇宙速度
第四宇宙速度是指從地球上發射的航天器擺脫銀河系的引力束縛,飛出銀河系所需要的最低速度。
由於人類對銀河系知之甚少,銀河系的質量及半徑都十分不精確,因此算出來的第四宇宙速度,也只能作為參考。第四宇宙速度大約為110~120千米每秒。
(太陽帶著八大行星在星際空間中飛行)
銀河系的直徑約在10萬年以上,太陽距離銀河系中心2.6萬光年。太陽或者說是太陽系,繞著銀河系中心做公轉運動,大約2.25~2.5億年公轉一週,公轉速度約為每秒220~250千米。
為什麼很少有人談及第四宇宙速度?
以目前的推進技術,第四宇宙速度還實現不了。可能有人注意到,目前的帕克太陽探測器在靠近太陽時的最高速度不是都達到了第四宇宙速度嗎?但那只是在太陽的引力作用下產生的加速作用,並不是航天器真正的速度,目前憑人類的加速技術根本達不到。要想達到第四宇宙速度就需要不斷的加速,所需要用到的燃料是驚人的,目前人類還辦不到。
總結
如果從科學的角度來看