Question

宇宙第一、二、三速度是根据什么怎么算出来的

Answer 1

从研究两个质点在万有引力作用下的运动规律出发，人们通常把航天器达到环绕地球、脱离地球和飞出太阳系所需要的最小速度，分别称为第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度。
　　第一宇宙速度(V1)：航天器沿地球表面作圆周运动时必须具备的速度，也叫环绕速度。按照力学理论可以计算出V1=7.91公里/秒。航天器在距离地面表面数百公里以上的高空运行，地面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(V2)：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，亦称逃逸速度。按照力学理论可以计算出第二宇宙速度V2=11.19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(V3)：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=16.66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惟一要素，目前只有火箭才能突破宇宙速度。
　　第四宇宙速度(V4)：是指在地球上发射的物体摆脱银河系引力束缚，飞出银河系所需的最小初始速度。由于人类对银河系的了解尚在进行中，它的精确质量和半径尚未清楚。因此，飞出银河系的第四宇宙速度的数值只能估算，大约在110～220公里/秒之间。目前，人类还没能实现第四宇宙速度。