人類航天器飛出太陽系需要多久-tft每日頭條

人類航天器飛出太陽系需要多久

生活更新时间:2024-11-20 13:44:13

人類航天器飛出太陽系需要多久（如果沒有達到第一宇宙）1

目前，載人飛船都是加速到第一宇宙速度（7.9公裡/秒），才能離開地球飛上太空，環繞地球運動。如果要完全擺脫地球，不被地球的引力拉回來，太空飛船的速度需要達到第二宇宙速度（11.2公裡/秒）。

那麼，為什麼飛離地球需要這麼快的速度呢？如果有一把長度無限的梯子，我們能否沿着梯子爬到太空中，無需達到第一或者第二宇宙速度來離開地球呢？

關于這個問題，需要弄清楚第一和第二宇宙速度究竟是怎麼回事。

想象一下，一枚炮彈被水平發射出去，它的飛行距離會随着初速度的增加而變遠。如果初速度達到了一個足夠快的速度，炮彈就能環繞地球飛行而不會掉下來。這是因為地球表面是有弧度的，隻要飛得足夠快，可以在撞到地球之前越過彎曲的地表。

人類航天器飛出太陽系需要多久（如果沒有達到第一宇宙）2

如果沒有空氣阻力，炮彈就能不斷繞着地球飛行，引力剛好充當了炮彈圓周運動的向心力。根據牛頓力學，可以算出這個速度為7.9公裡/秒，這就是第一宇宙速度。但在現實中，地表有稠密的空氣，載人飛船一般要飛到距離地表400公裡的太空中，那裡基本上沒有空氣阻力，地心引力較弱，所需的速度會慢一些，大概為7.7公裡/秒。

也就是說，如果航天器的速度能夠達到第一宇宙速度，它在太空中繞着地球飛行不需要動力，依靠慣性就能持續運動。同樣地，隻要航天器的初速度能夠達到第二宇宙速度，它無需任何動力就能逃離到無窮遠的地方，不會被地球的引力拉回來。

人類航天器飛出太陽系需要多久（如果沒有達到第一宇宙）3

因此，無論是第一宇宙速度，還是第二宇宙速度，都是指無動力情況下的速度。如果有動力，即便飛行器的速度很慢，沒有達到第一宇宙速度，它也能繞着地球飛行，隻要能夠克服地心引力就行，例如，速度遠低于第一宇宙速度的普通飛機也可以環球飛行。同樣地，有動力的太空飛船也能慢慢飛出地球，擺脫地球的引力束縛。

如上所述，隻要通過某種方法來克服重力，不需要達到宇宙速度也能離開地球。因此，如果有無限長的梯子，我們就可以順着梯子而上，直接去往1億光年外的河外星系都沒有問題。

人類航天器飛出太陽系需要多久（如果沒有達到第一宇宙）4

事實上，關于這種梯子早就有了設想，這就是所謂的太空電梯。太空電梯的一端部署在距離地表大約3.58萬公裡的同步軌道上，與地球保持同步自轉。通過太空電梯，往返地球與太空将會變得更加便捷。

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