03.03 如果火箭以每秒五公里的速度垂直飛離地球,能飛出地球到月球嗎?影響的因素都有哪些?

商紂夏桀卍


先不說速度的問題,月球和地球之間有相對運動,月球並不會等在一個地方讓飛船登陸,飛船垂直飛離地球是不能登陸月球的。

拋開實際物理因素,只要飛船可以一直保持5公里的速度垂直向上飛,那它一定是可以逐漸擺脫引力束縛進入太空的、而實際上,火箭發射階段,因為受到地球引力作用和空氣阻力作用,會逐漸改變火箭的運行軌跡,成為一條斜向上的弧線,如果燃料充足使飛出大氣層,阻力的減小使得火箭可以被較為輕鬆地加速到第一宇宙速度,成為繞地球橢圓形軌道運行的人造天體。

由於這樣情形的存在,火箭就不能垂直髮射向月球,需要在地球軌道上逐漸調整姿態和速度,然後加速到第二宇宙速度,向月球轉移軌道推入,最後減速進入月球軌道成為月球衛星。繞月幾周後,減速調姿登陸。因此整體下來,飛船的運行軌道是橢圓弧-弧線-橢圓弧-登月。

整個過程需要精密的計算,燃料需要分配合理,當年阿波羅11號登月的時候,由於操作失誤,飛船多飛了幾秒,使得飛船飛離了原來的預定著陸地點,飛行高度和速度也偏離了預設,好在憑藉宇航員沉著冷靜的操作,成功降落在距離預定地點十幾公里的地方。


來看世界呀


其實這是不可能的。為什麼呢,首先,任何物體想要飛出地球引力範圍都需要達到第一宇宙速度7.9km/s。否則的話,飛行物最終依舊會被地球引力束縛。其次,飛行的方向也是很重要的。飛行物需要順著地球的自轉方向飛行,而不是直著向上飛,因為這樣可以依靠地球高速轉動的離心力形成一定的助推作用。

另外,你還提到了去月球的問題。飛船其實是要繞地球轉幾圈才會飛到月球的。直接去月球不是不行,是技術難度太高和風險比較大,繞地球轉是為了調整飛行器的姿態和速度,同時還可以形成一個引力彈弓的作用,減少燃料消耗。


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