Косми́ческие ско́рости (первая v1, вторая v2, третья v3 и четвёртая v4[1]) — характерные критические скорости движения космических объектов в гравитационных полях небесных тел и их систем. Космические скорости используются для характеристики типа движения космического аппарата в сфере действия небесных тел: Солнца, Земли и Луны, других планет и их естественных спутников, а также астероидов и комет.
По определению, космическая скорость — это минимальная начальная скорость, которую необходимо придать объекту (например, космическому аппарату) на поверхности небесного тела в отсутствие атмосферы, чтобы:
Космические скорости могут быть рассчитаны для любого удаления от центра Земли. Однако в космонавтике часто используются величины, рассчитанные конкретно для поверхности шаровой однородной модели Земли радиусом 6371 км.
Квадрат круговой (первой космической) скорости с точностью до знака равен ньютоновскому потенциалу Φ на поверхности небесного тела (при выборе нулевого потенциала на бесконечности):
где M — масса небесного тела, R — его радиус, G — гравитационная постоянная.
Если скорость КА в момент вывода на орбиту превышает круговую, его орбитой будет эллипс с фокусом в центре притяжения.
Между первой и второй космическими скоростями в нерелятивистском случае существует простое соотношение:
Квадрат скорости убегания (второй космической скорости) равен удвоенному ньютоновскому потенциалу на поверхности тела, взятому с обратным знаком:
Вторая космическая скорость (параболическая скорость, скорость убегания) обычно определяется в предположении отсутствия каких-либо других небесных тел. Например, для Луны скорость убегания равна 2,4 км/с, несмотря на то, что в действительности для удаления тела на бесконечность с поверхности Луны необходимо преодолеть притяжение Земли, Солнца и Галактики.
Небесное тело | Масса (по отношению к массе Земли)[2] | v1, км/с[источник не указан 455 дней] | v2, км/с[3] |
---|---|---|---|
Луна | 0,0123 | 1,680 | 2,4 |
Меркурий | 0,0553 | 3,05 | 4,3 |
Венера | 0,815 | 7,356 | 10,4 |
Земля | 1 | 7,91 | 11,2 |
Марс | 0,107 | 3,546 | 5,0 |
Юпитер | 317,8 | 43 | 59,5 |
Сатурн | 95,2 | 25 | 35,5 |
Уран | 14,5 | 15,6 | 21,3 |
Нептун | 17,1 | 16,7 | 23,5 |
Солнце | 333 000 | 436,7 | 617,7 |
Сириус B | 325 675 | 4 711,8 | 6 663,5 |
Нейтронная звезда | ок. 666 000 | ок. 200 000 | |
КА, начальная скорость которого не меньше третьей космической скорости, в состоянии преодолеть притяжение Солнца и навсегда покинуть пределы Солнечной системы. Только на космических кораблях, которым доступны такие скорости, принципиально могут быть осуществлены пилотируемые межзвёздные перелёты к планетным системам других звёзд.
Четвёртая космическая скорость используется довольно редко.
Ещё реже в некоторых источниках встречается понятие «пятая космическая скорость». Это скорость, позволяющая добраться до иной планеты звездной системы вне зависимости от разности плоскостей эклиптики планет. Например, для Солнечной системы и, конкретно, для Земли, чтобы орбита межпланетного перелета была перпендикулярной к земной орбите, нужна скорость запуска 43,6 километра в секунду[4]
Данная страница на сайте WikiSort.ru содержит текст со страницы сайта "Википедия".
Если Вы хотите её отредактировать, то можете сделать это на странице редактирования в Википедии.
Если сделанные Вами правки не будут кем-нибудь удалены, то через несколько дней они появятся на сайте WikiSort.ru .