宇宙速度是什么?
宇宙速度就是指物体达到11.2千米/秒的运动速度,是一种能摆脱地球引力束缚的速度,当然在这一过程中,刚开始摆脱地球引力时不会呈直线飞行,而是曲线,在突破地球引力后,又会受到太阳引力的影响,,而要摆脱太阳引力,则需要达到16.7千米/秒。
七大宇宙速度
第一宇宙速度:这是指物体紧贴地球表面做圆周运动的速度,为7.9千米/秒,也就是一般卫星的最小发射速度和最大绕行速度。
第二宇宙速度:是指物体摆脱地球引力束缚,也就是飞离地球所需要的最小初始速度,为11.2千米/秒。
第三宇宙速度:是指地球发射的物体摆脱太阳引力束缚的最小初始速度,也就是飞出太阳系所需的速度,为16.7千米/秒。也是人类目前为止到达的最高宇宙速度,截止到2018年为止,美国宇航局发射的旅行者1号探测器,已经飞行了41年,速度达到了25千米/秒,也就是第三宇宙速度之上。
第四宇宙速度:是指地球上发射的物体摆脱银河系引力束缚的速度,也就是飞出银河系所需最小初始速度,为110-120千米/秒,之前在穿越银河系需要多久中曾提到,由于人类对银河的了解甚少,所以银河系的半径等并无法准确估量,所以形成公论还需要很长一段时间。
第五宇宙速度:是指从地球发射的物体飞出本星系群的最小速度,因为本星群系覆盖了大约1000万光年的区域,所以大概需要1500-2250千米/秒才能飞离,但是人类目前的科技水平,是办不到的。
第六宇宙速度:是指地球发射的物体飞出本超星系团的最小速度,因为本超星系团的直径达1-2亿光年,所以理论上大概需要接近光速才能飞离,大约300000千米/秒,目前是否存在,天文学家和物理学家尚有异议。
第七宇宙速度:目前对于第七宇宙速度还没有明确的定义,不过根据第六宇宙速度推断,第七宇宙速度应该是超越了光速,飞出宇宙了,但是由于人类对银河系都知之甚少,更别说宇宙之外是什么样的世界了,所以第七宇宙速度无法推测出精确的数据,有人也说第七宇宙速度可能已经超过四维世界的存在。
三个宇宙速度分别是多少?
三个宇宙速度分别是:
V1=7.9公里/秒
V2=11.2公里/秒
V3=16.7公里/秒
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=7.9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=11.2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=16.7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。
资料拓展:
第四宇宙速度
所谓第四宇宙速度,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,约为110-120km/s,指在银河内绝大部分地方所需要的航行速度。如充分利用太阳系围绕银心的转速,最低航行速度可为82km/s。由于人类对银河系所知甚少,这个数字还需要很久才能形成公论。指在银河系内绝大部分地方所需要的脱离速度。目前根本无法得出第四宇宙速度,原因是对于银心的质量以及半径等无法取值。
第五宇宙速度
第五宇宙速度指航天器从地球发射,飞出本星系群的最小速度大小,由于本星系群的半径、质量均未有足够精确的数据,所以无法准确得知数据大小。目前科学家估计本星系群大概有500--1000万光年,照这样算,应该需要1500-2250km/s的速度才能飞离,但这个速度以人类目前的科学发展水平,至少要几百年才能达到,所以现在只是个幻想。
第六宇宙速度
第六宇宙速度指航天器从地球发射,飞出全宇宙的最小速度大小(准确来说是可见宇宙),但由于可见宇宙的具体半径,质量等数据未知,且众所周知,宇宙在膨胀,所以这个数据应该是不确定的,人们也不知道宇宙外面是否还有界。所以第六宇宙速度还是个有待研究的话题。