第一宇宙速度,也稱為環繞速度,是指物體在地面附近繞地球做勻速圓周運動的最小發射速度。根據萬有引力定律和牛頓第二定律,第一宇宙速度的計算公式為v1=√(GM地/R地),其中G是萬有引力常數,M地是地球的質量,R地是地球的半徑。由於地球重力加速度g=GM地/R地²,因此第一宇宙速度也可以表示為v1=√(gR地)。根據提供的數據,第一宇宙速度大約為7.9千米每秒。
第二宇宙速度,也稱為逃逸速度,是指物體掙脫地球引力束縛,離開地球所需的最小發射速度。第二宇宙速度的計算公式為v2=√(2GM地/R地),它是第一宇宙速度的根號2倍,因此大約為11.2千米每秒。
第三宇宙速度是指物體掙脫太陽引力束縛,飛到太陽系以外空間所需的最小發射速度。考慮到地球的公轉速度,第三宇宙速度相對於地球的速度為42.2千米每秒,但相對於太陽的速度為29.8千米每秒。因此,第三宇宙速度大約為16.7千米每秒。
這些速度是航天領域的重要參數,定義了太空飛行器能夠達到的軌道類型和任務可能性。