宇宙速度

物理概念。从地球表面向宇宙空间发射人造地球卫星、行星际飞行器、恒星际飞行器必须具备的最低速度。这3个速度给出了人造天体运动的3种范围。能发射轨道为圆形的人造地球卫星的宇宙速度，是7.9km/s，叫第一宇宙速度，也叫环绕速度。人造地球卫星运行速度大于这一速度时，运行轨道变为椭圆形，速度越大，椭率也就越大。能发射逃离地球的行星际飞行器的宇宙速度，是11.2km/s，叫第二宇宙速度，也叫脱离速度。能发射挣脱地球和太阳引力的恒星际飞行器的宇宙速度，是16.7km/s，叫第三宇宙速度，也叫逃逸速度。

宇宙速度Yuzhou sudu

物体摆脱地球引力的羁绊，飞向星际空间必须具备的速度。人类从地球表面向宇宙空间发射人造地球卫星、行星际飞行器和恒星飞船等人造天体所必须具备的最低速度各不相同，因而宇宙速度可分为几种❶使人造天体绕地球运行必须具备的最小速度为第一宇宙速度，数值为7.9公里/秒。
❷从地球表面发射行星际飞行器，绕太阳运行必须具备的最小速度为宇宙第二速度，数值为11.2公里/秒。
❸人造天体飞出太阳系向恒星际飞行必须具备的速度为宇宙第三速度，数值为16.7公里/秒。近代的火箭技术使人类已经实现了以上三种速度。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，因此人造天体脱离银河系向更远空间飞行所须的速度即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。

---

宇宙速度Yuzhou sudu

从地球表面向宇宙空间发射人造地球卫星及人造星体所需的最低速度。发射人造星体，必须使它具有足够大的速度，才能到达预定的空间轨道运转。速度过小，就会掉落地面；速度过大，就会脱离地球和太阳的引力。根据发射速度的不同，宇宙速度被分为三种，分别代表人造星体运动的三种范围。第一宇宙速度：人造卫星环绕地球作圆周运动时的速度，又叫环绕速度。第一宇宙速度的值为7.9千米/秒。第二宇宙速度：从地球上发射的人造星体，要脱离地球引力的束缚所需的最低速度，又称逃逸速度。第二宇宙速度的值近似为112千米/秒。当发射速度大于第二宇宙速度时，所发射的人造星体将脱离地球引力，但仍受太阳引力的作用，成为太阳系的人造行星。例如苏联1959年1月发射的月球一号卫星就是人类向太阳系发射的第一颗人造行星。当发射速度大于第一宇宙速度而小于第二宇宙速度时，人造星体将不能脱离地球引力的束缚，而按照发射速度的大小绕地球作偏心率不同的椭圆轨道运动，成为人造地球卫星。第三宇宙速度：从地球上发射的人造星体，要脱离太阳引力的束缚，飞到太阳系以外的空间所需的最低速度，也叫做逃逸速度。第三宇宙速度的值约为16. 7千米/秒。当人造星体的速度大于第三宇宙速度时，星体将飞到太阳系以外的宇宙空间中去。美国70年代先后发射的先锋10号、先锋11号、旅行者一号和旅行者二号卫星，都达到了第三宇宙速度。

宇宙速度

从地表向宇宙空间发射的人造天体进入各种轨道而不再落回地面，在入轨点所需具有的最低初始速度。分3种：1.第一宇宙速度，即对地球的环绕速度，在地表入轨时值为7.9公里/秒；2.第二宇宙速度，即对地球的脱离速度，在地表入轨时值为11.2公里/秒；3.第三宇宙速度，即人造天体飞出太阳系，在入轨点相对地球的最低初始速度，在地表入轨时值为16.7公里/秒。

宇宙速度

航天器(如卫星、飞船等)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、第二、第三宇宙速度，统称为宇宙速度。航天器能环绕地球旋转运动的最低速度是第一宇宙速度，约为7.9千米/秒。航天器要脱离地球引力成为环绕太阳运动的人造卫星，需要的最低速度称第二宇宙速度，为11.2千米/秒。航天器要飞出太阳系所需的最低速度称第三宇宙速度，为16.6千米/秒。航天器获得第三字宙速度后，沿双曲线轨道飞离地球，最后脱离太阳引力飞出太阳系。目前能够获得上述3种字宙速度的唯一手段，就是采用多级运载火箭。

宇宙速度

在地球引力场内，要使物体成为人造天体，在其入轨点处必须具有的初始速度最小值。分为3种：
❶作为人造地球卫星环绕地球运行必须具有的速度是7.9公里/秒，称为“第一宇宙速度”或“环绕速度”；
❷作为人造行星环绕太阳运行必须具有的速度是11。2公里/秒，称为“第二宇宙速度”或“脱离速度”；
❸脱离太阳系飞向星际空间必须具有的速度是16.7公里/秒，称为“第三宇宙速度”。

宇宙速度

从地球表面向宇宙空间发射人造地球卫星、行星飞行器和恒星际飞船所必须具备的最低速度。在地球的引力作用下人造天体的运动速度近似地可用二体问题中的活力公式来表示：

式中G是万有引力常数；m是地球的质量；r和V是人造天体相对于地心的位置和速度；α是人造天体运动轨道的半长径。
当人造天体的轨道为圆(α=r)，人造天体运动的速度Vc=，称为环绕速度。由于它的运动轨道是一个圆形，故又称圆形轨道速度。如果r为地球半径，则环绕速度又称第一宇宙速度。根据地球的质量和平均半径，可以计算出第一宇宙速度v₁＝7.9公里/秒，这是从地球表面发射一颗人造卫星所需的最小速度。由于地球大气阻力和其他因素的影响，发射人造地球卫星实际所需的速度比V₁要大一些。
当人造天体的轨道为抛物线(α→∞)时，人造天体运动的速度为Vp=＝，它称为逃逸速度或脱离速度。它的运动轨道是一个抛物线，故又称抛物线速度。r为地球半径时，这样的逃逸速度称为第二宇宙速度，记为v₂，数值为11.2公里/秒，这是从地球表面发射行星际飞行器所需的最小速度。事实上，发射行星际飞行器所需的速度比v₂也要大一些。
对于其他天体，根据它们的质量和平均半径也能够求得相应的环绕速度和逃逸速度。太阳系主要天体的环绕速度v_c和逃逸速度v_p见下表。

	太 阳	水 星	金 星	火 星	木 星	土 星	天 王 星	海 王 星	冥 王 星	月 球
Vc	436.8	3.0	7.3	3.5	42.1	25.2	15.1	16.7	0.85	1.7
Vp	617.7	4.3	10.3	5.0	59.5	35.6	21.4	23.6	1.2	2.4

地球绕太阳运动的平均线速度是V♁=29.8公里/秒，这是在地球轨道上相对于太阳的环绕速度。因此在地球轨道上，要使人造天体脱离太阳引力场的逃逸速度为＝42.1公里/秒。当它与地球的运动方向一致时，能够最充分地利用地球的运动速度，在这种情况下，人造天体在脱离地球引力场后本身所需的速度仅为v₀＝12.3公里/秒。设相应于地球表面的发射速度是v₃，根据活力公式可得到：

式中m和r为地球的质量和平均半径；p是地球作用范围的半径，约为930,000公里。由于p>>r和，故v32≈v02+v22。可以求得v₃＝16.7公里/秒，它称为第三宇宙速度。v₃是从地球表面发射一颗恒星际飞船所必须具备的最小速度。