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從太空回來不适應引力

生活 更新时间:2024-09-04 18:05:03

從太空回來不适應引力(在宇宙中跑多快才能)1

自人類向宇宙發射第一枚衛星以來,航天事業已經有了70年的發展曆史。從繞地飛行到火星探測,我們在宇宙中的活動越來越複雜,探索的邊界也越來越遠。

實踐永遠離不開理論的指導。在衆多航天理論中,有一個關鍵的理論就是“三大宇宙速度”。

什麼是“三大宇宙速度”?

通俗說來,“三大宇宙速度”就是航天器突破極限——繞地旋轉、擺脫地球引力以及沖出太陽系的基本條件。

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其中,第一宇宙速度為7.9km/s,任何物體如果達到這個速度,就可以做到“離開地球表面”,成為繞地球飛行的衛星。

童年時我們或許抱有這樣的幻想,跳得夠高,就能觸摸天空。

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宇宙鐵律表示:不可能的。不是你站得不夠高,是跑得不夠快。

如何才能“離開地球表面”?

當然,想達到這個速度并不容易,這個速度,相當于一秒之内繞故宮兩圈,人類的設備中,隻有火箭能夠達到。

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1942年10月3日,德國研制的V-2導彈首次發射成功,飛行180千米,它是曆史上第一枚彈道導彈,雖然設計不完善,卻是人類擁有的第一件擺脫地心引力的工具。

而如果航天器要擺脫地球甚至太陽系的“懷抱”,就需要再達到第二、第三宇宙速度。

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其中第二宇宙速度就是擺脫地球引力束縛需要的最小速度,為11.2km/s;第三宇宙速度就是擺脫太陽引力、飛出太陽系的最低速度,通過推導,這個速度為16.7km/s。

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(“新視野号”)

2006年,美國發射“新視野号”飛船,主要目的是對冥王星、冥衛一等柯伊伯帶天體進行考察。其最後完成加速關閉引擎時相對于地球的速度是16.26km/s,接近第三宇宙速度。

這成了當前人類航天器的速度極限。

那宇宙速度最快是多少呢?

其實,宇宙遠比我們想象得更為深邃。因為在宇宙中,除了第一、第二、第三宇宙速度之外,同樣存在第四、第五、第六甚至第七宇宙速度,隻要把擺脫的邊界擴大即可。

在宇宙中,太陽系是銀河系的一部分,所以第四宇宙速度就是擺脫銀河系所需要的最小初始速度,大概為110-120km/s,“新視野号”在它面前完全是個弟弟。

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(本系星群結構)

如果再把眼界放寬,銀河系也并非宇宙中最大的,它還處在“本星系團”的大家庭中,該星系群的直徑為1000萬光年,有50多個星系。經推算,第五宇宙速度約為1500-2250km/s。

再繼續追問,可就要打住了。因為人類把第六宇宙速度作為宇宙極限,也就是光速。

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除此之外,有的科學家還認為,宇宙中可能存在比光速還快的速度,比如像蟲洞瞬移的速度,那麼這個速度就被命名為第七宇宙速度。

那麼問題來了,為什麼“三大宇宙速度”的出鏡率非常高,第四、五、六宇宙速度卻鮮有人提及?

因為咱們現在根本用不到啊!

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70多年來,人類在宇宙中的活動半徑其實還僅限于太陽系,對此第一、第二、第三宇宙速度已經綽綽有餘了。所以鑒于人類航天器當前的速度,讨論第四、第五、第六、第七宇宙速度還為時尚早。

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或許《星際迷航》《三體》中的幻想變成現實的時候,人類才會迎來全新的邊界。

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