什么是宇宙速度?简单来说,宇宙速度就是从地球表面向宇宙空间发射人造地球卫星、行星际和恒星际飞行器所需的最低速度。
为什么存在一个最低速度呢?因为牛顿的万有引力在作怪。由于万有引力的存在,人造飞行器要想围绕地球运行或者飞出地球、飞出太阳系、甚至飞出银河系,就必须先摆脱地球引力、太阳引力和银河系引力的束缚。而要想摆脱这些引力,就必须拥有一个足够高的飞行速度。
以人造地球卫星围绕地球运行为例,如果人造地球卫星的速度不够高,那么它就无法摆脱地球引力,就会坠落到地面上。但是,如果速度太高了也不行,速度太高了它就会飞出绕地轨道。
对于天文爱好者来说,可能大部分人都听说过第一宇宙速度、第二宇宙速度和第三宇宙速度。
第一宇宙速度是人造飞行器围绕地球表面作圆周运动时的速度。地球表面的赤道半径R=6378千米,重力加速度为9.8米/秒。根据万有引力定律和牛顿第二定律的公式,可以计算出第一宇宙速度的值为7.9千米每秒。
当人造飞行器发射速度超过第一宇宙速度时,轨道就会由圆周变为椭圆。速度越大,轨道也就越扁。
当人造飞行器超过第一宇宙速度并达到一定的值时,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,也被称为逃逸速度。实际上,每个天体都有自己的逃逸速度,这与天体的质量和半径有关。
所谓“摆脱地球束缚”,就是几乎不受地球引力的影响,这与处于离地球无穷远点的位置的情况等价。第二宇宙速度的值为11.2千米每秒。
不过,我们需要注意的是,由于月球还没有超出地球引力的范围,所以从地面上发射探月航天器是不需要达到第二宇宙速度的,只要它的初始速度不小于10.848千米每秒就可以。
如果一个人造飞行器想要冲出太阳系,飞到浩瀚的银河系中去漫游,那么它就需要达到16.7千米每秒的速度,这个速度就被称为第三宇宙速度。
需要注意的是,16.7千米每秒是选择飞行器入轨速度与地球公转速度方向一致时计算出的值。如果它们的方向不一致,该飞行器所需速度就要大于16.7千米每秒了。如果没有地球的助力,直接从地球轨道处摆脱太阳的引力,所需要的实际速度为42.1公里每秒。
可以说,飞行器的速度是挣脱地球乃至太阳引力的唯一要素,只有多级火箭的工质发动机才能突破第三宇宙速度。
对于人类来说,让人造飞行器达到第三宇宙速度已经是当今科技的极限了。上世纪七十年代,人类向太空发射了两个人造飞行器,分别是旅行者1号和旅行者2号,科学家希望它们能够冲出太阳系,飞向浩瀚的宇宙中去。
然而,直接在地球上发射是无法冲出太阳系的,所以旅行者号探测器巧妙地利用了木星作为引力弹弓,来给自己进行提速才勉强达到第三宇宙速度,这项技术也被认为是未来人类离开太阳系的必要手段。
当人造飞行器突破第三宇宙速度飞出太阳系后,就会进入广袤无垠的银河系,此时天体之间的距离会以光年计数。我们还是以旅行者号探测器为例,假如该探测器足够幸运,有朝一日飞到了银河系的边缘,那么它要想摆脱银河系引力的束缚,飞出银河系,就需要用到第四宇宙速度。
由于人类对银河系所知甚少,银河系的质量以及半径等无法取值,所以科学家还无法给出第四宇宙速度的精确数值。不过,在银河内绝的大部分地方,第四宇宙速度的值约为110-120千米每秒。如果人类能够充分利用太阳系围绕银心的转速,那么第四宇宙速度的值可以降到大约82千米每秒。
飞出银河系之后,旅行者号探测器的下一个目的地将是本星系群。根据上面的类推,第五宇宙速度就是指人造飞行器从地球上发射,飞出本星系群所需的最小速度。本星系群中的全部星系覆盖一块直径大约1000万光年的区域,据此计算,第五宇宙速度的值约为1500-2250千米每秒。
在本星系群之外,则是更为广大的拉尼亚凯亚超星系团,该超星系团的直径达到5.2亿光年。人造飞行器要想摆脱拉尼亚凯亚超星系团的引力束缚,就需要达到第六宇宙速度。在不需要考虑能源消耗等一系列复杂条件的影响下,第六宇宙速度的值很可能接近光速(299792.458千米每秒)。
拉尼亚凯亚超星系团的上一层尺度是可见宇宙,可见宇宙的上一层还有不可见宇宙。所以从理论上来说,除了六大宇宙速度之外还应该有第七宇宙速度、第八宇宙速度。
不过对于人类来说,第三宇宙速度之外的其他宇宙速度都太过遥远了!目前人类还只能在第三宇宙速度挣扎徘徊,而且以人类目前的科技水平和发展趋势来看,我们根本看不到人类达到第四宇宙速度、飞出银河系的希望。
除非现代理论物理学中的虫洞穿越等技术实现突破。
时代变了啊,还用这种老论调,人类已经实现了纳米层面微秒级的曲速空泡,证明曲速理论完全正确,数学层面也基本突破,就等核聚变上了提供基础能源,曲速飞行器在曲速空泡内理论上是静止的,移动的是曲速空泡的空间本身,跟光速没什么关系了。
月球背面着落呢?全世界只有中国做到,中国科枝的弯腰超车不是吹出来的。火星车祝融号呢?中国的天宫空间站呢?中国用行动和事实来证明,西方国家以为中国科枝落后?省省吧,丑陋的西方人。[笑着哭][点赞][吐舌头眯眼睛笑][得瑟]
正是宇宙浩瀚的“不可互涉性”,才保证了宇宙的稳定性和安全性。
孫悟空一個跟斗雲是多少的宇宙速度?
在我眼中没有什么不敢想的,,只有看我们看我们怎么去做而已
即使人类实现曲速技术的载人飞船也飞不出银河系,光速太慢了。
宇宙夲来就有的,是有物质和能量组成做,并且在按照一定的规律在不断的运动和变化着。物理学认为一切物质的运动都是有规律的,宇宙一也是这样。在佛学中就有论述,所以牛顿和爱恩斯坦这两位顶级的科学家,最后都走入了神学。
你们根本读不懂,这样的知识,本事,在宇宙万物,怎么,生出来的, 给这些,开花结果,五花八门开,, 如五谷杂粮,动物一样,花草树木一样,电闪雷鸣,黑巨变,一样,, 这些全部是我,随心所欲,生宇宙万物,变化无穷的这些东西,在宇宙万,你们看见的这样,,明白了吧
修行到一定境界就可以大挪移,或者折叠空间,很快很快哦!
只有神学解说靠意念想去哪就去哪[笑着哭]
我只知道最高级宇宙速度,即意念速度,想哪到哪,比曹操快多了。
问题是,如果速度真那么快,在太空飞行,会不会不安全,撞小行星上了? 速度太快,如何避开小行星?
引力排斥运用上 就会产生空间跳跃!所以未来的星舰必须获得星际能量源才可以做空间跳跃的引擎动力
未来用上反物质为动力,探索宇宙奥秘就可以实现[呲牙笑][呲牙笑][呲牙笑]
空间传送可实行跨星系旅行
一本正经的胡说八道!
一篇不错的科普文章
小时看西游孙悟空很历害,长大后孙悟空不怎么样,玉帝也不行,他俩合一起直到死也出不了银河系,到天边得亿万亿亿万亿年,还不如光走的快。
掌握了核聚变技术才能把飞行器速度提升到上万公里/秒。那个时候才是开始探索宇宙的开始。现在想都别想
没什么可怕,这两个宇宙速度,我们都可以控制
对宇宙来说,地球上的人类文明应该只是属于萌芽状态吧,等发展几万年甚至几亿年后,也许这一切就都不成问题了,就像两千年前的人们应该也无法想象现在这个科技世界的样子吧。
人类探测宇宙,犹如井底之蛙样!
张口就乱吹。
如果想星际旅行,一定要先搞好雷达探测,如果不小心钻进黑洞里,哈哈[笑着哭][笑着哭][笑着哭]
进入本空就没有速度的概念了。就像量子纠缠没有距离一样。
速度不是我们考虑的问题,我们只考虑环游宇宙怎么发最少的线
不管你第几宇宙速度都逃不出俺科长的五指山[得瑟]
太阳系还没整明白,也还没出得去,就考虑出银河系??!
图1 星际迷航:发现号,图3 太空旅客,图4 无垠的太空(苍穹浩瀚),图5 星球大战反抗军的X翼战机
只是看我们怎么去做而已
在银河系飞行的飞行器会不会坠落到类似或者比太阳更大的星球上?[呲牙笑]
我的雅迪被限速了,不限也能达到40
都是胡说乱款。自己世界都没有搞清楚…
一切真理,只有事实才能践证………
超出一规律就是突破,超出突出就是自我毁灭……
研究暗物质无限时空吧!!!实现跨宇宙幻速!!!!!!
还是洗洗睡吧,明天会更好
速度!!!!!!!
吃饱了吗?
超出一切规律就是突破,超出一切突破就是人类自己的毁灭……
人类到目前为止,连自己最近的月球都没有搞明白,清楚,还谈什么…
作者你经历过第六宇宙滴
人类已知,已见存在星球只有一个月球,什么木星火星……人类从没登陆过……什么么银河系,只是人类视观而已……
虫子的洞,真好笑,把最近的月球先摘清楚,世界上有那个科学家敢说虫洞存………
若要解释说明用圆形来解释就可以了[笑着哭]在旋转过程中,外圆的速度是最慢的[呲牙笑]而内圆和最中心的旋转速度是最快的[笑着哭]当内点转速超过光速[拍手]当当当,问题来了,我也不知该说啥了[笑着哭]
宇宙速度是星云团的运行速度好吧[横脸笑]你这所谓的冲出地球不是宇宙速度好吧[横脸笑]这应该叫脱离地心引力和离心力的总称应为脱引?去引?反引力?谁来给个全新冠名啊[笑着哭]
会不会撞到别和星球上
看来要变成超级赛亚人才能达到这个速度了
中国人早就有办法,费长房有缩地之方,诸葛亮有六丁六甲之术
我最近在积极炼跑步,争取达到第9宇宙速度!
吃饱了撑的才说这些