為什麼很少有人提及第四宇宙速度?

為啥?因為第四宇宙速度如同雞肋,食之無味,棄之可惜。

所謂第四宇宙速度,就是從地球上發射的

探測器

完全擺脫

銀河系

引力所需的最低發射速度,大約為120km/s。

地球繞著太陽

公轉

,太陽又帶著地球等一干兄弟圍繞著銀河系中心公轉,公轉週期大約為2億多年,公轉速度為240千米每秒。若從地球上發射探測器,必須藉助太陽系繞銀河系的公轉速度,才能得到第四宇宙速度。

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有第四,就應該有第三、第二和第一,前三大宇宙速度的數值都已經被科學界所公認。雖然有第四宇宙速度這個概念,但是數值並不準確,只是一個估計值。因為科學界關於銀河系的質量還有爭議,據此算出來的第四宇宙速度自然也就不存在爭議,並不準確。就拿銀河系的直徑來說,現在還沒有一個準確值。

理論上來說,銀河系的質量越大,銀河系對探測器的引力束縛也就越強,第四宇宙速度的數值也就越大。

120千米每秒,這對人類的航天技術來說是一道坎。人類目前使用的還是化學燃料,以此燃料為動力的

航天器

的最快發射速度雖然已經超過了第三宇宙速度(16。7km/s),但已經快接近極限了,很難再往上提升。要想突破瓶頸,必須採用新的推進技術。

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說到這兒,有的人肯定想起了NASA的帕克太陽探測器,它最快的運動速度達到了200千米每秒。不過,該探測器之所以這麼快,是因為在接近太陽的過程中被太陽的引力加速了。

此外,由於銀河系實在太大了,即使達到了第四宇宙速度,航天器離飛出銀河系也還早得很。即使以光速飛行,飛出太陽系也得1年時間以上。故而,在航天器的速度沒有太大突破的情況下,討論第四宇宙速度也確實沒有太大的意義。

這裡順便說一下一、二、三宇宙速度。

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第一宇宙速度又叫環繞速度,7。9km/s,是以地面為參考系,航天器繞著地球做勻速圓周運動,而不落向地面所需的最小速度。達到此速度時,航天器將成為地球的人造衛星。由於地球表面存在稠密的大氣,衛星必須在150公里以上的高空才能繞地球作圓周運動。

第二宇宙速度又叫脫離速度,11。2km/s,是以地面為參考系,航天器擺脫地球引力所需的最小速度,它是第一宇宙速度的√2倍。當航天器達到此速度時,將成為繞太陽公轉的人造行星。

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第三宇宙速度又叫逃逸速度,16。7km/s,是以地球為參考系,在充分利用了地球公轉速度(30km/s)的情況下,航天器擺脫太陽引力所需的最小速度。如果藉助木星、土星等行星的引力彈弓效應,這一發射速度還可以進一步降低,旅行者一號和二號探測器就藉助了引力彈弓效應。

其實,還有第五宇宙速度和第六宇宙速度。

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銀河系是本星系群的一員,而本星系群又是本超星系團(或叫室女座超星系團)的一員。第五宇宙速度就是探測器擺脫本星系群引力的最低速度,大約2000千米每秒。而第六宇宙速度就是探測器擺脫本超星系團的最低速度,這個數值已經接近光速(30萬千米每秒)了。

總之,速度就是人類永恆的追求。只有足夠快,擁有超光速技術,比如曲速飛船,人類才能在宇宙中自由馳騁。

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