03.03 如果火箭以每秒五公里的速度垂直飞离地球,能飞出地球到月球吗?影响的因素都有哪些?

商纣夏桀卍


先不说速度的问题,月球和地球之间有相对运动,月球并不会等在一个地方让飞船登陆,飞船垂直飞离地球是不能登陆月球的。

抛开实际物理因素,只要飞船可以一直保持5公里的速度垂直向上飞,那它一定是可以逐渐摆脱引力束缚进入太空的、而实际上,火箭发射阶段,因为受到地球引力作用和空气阻力作用,会逐渐改变火箭的运行轨迹,成为一条斜向上的弧线,如果燃料充足使飞出大气层,阻力的减小使得火箭可以被较为轻松地加速到第一宇宙速度,成为绕地球椭圆形轨道运行的人造天体。

由于这样情形的存在,火箭就不能垂直发射向月球,需要在地球轨道上逐渐调整姿态和速度,然后加速到第二宇宙速度,向月球转移轨道推入,最后减速进入月球轨道成为月球卫星。绕月几周后,减速调姿登陆。因此整体下来,飞船的运行轨道是椭圆弧-弧线-椭圆弧-登月。

整个过程需要精密的计算,燃料需要分配合理,当年阿波罗11号登月的时候,由于操作失误,飞船多飞了几秒,使得飞船飞离了原来的预定着陆地点,飞行高度和速度也偏离了预设,好在凭借宇航员沉着冷静的操作,成功降落在距离预定地点十几公里的地方。


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其实这是不可能的。为什么呢,首先,任何物体想要飞出地球引力范围都需要达到第一宇宙速度7.9km/s。否则的话,飞行物最终依旧会被地球引力束缚。其次,飞行的方向也是很重要的。飞行物需要顺着地球的自转方向飞行,而不是直着向上飞,因为这样可以依靠地球高速转动的离心力形成一定的助推作用。

另外,你还提到了去月球的问题。飞船其实是要绕地球转几圈才会飞到月球的。直接去月球不是不行,是技术难度太高和风险比较大,绕地球转是为了调整飞行器的姿态和速度,同时还可以形成一个引力弹弓的作用,减少燃料消耗。


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