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宇宙速度
鎖定
宇宙速度是從地球表面向宇宙空間發射人造地球衞星、行星際和恆星際飛行器所需的最低速度。人造衞星所以能圍繞地球運行是因為有恰當的速度，如果速度不夠大，就會落回地面；如果速度過大，則會脱離地球引力場或太陽引力場。下述三個宇宙速度的定義給出了人造天體運動的三種範圍。這裏不考慮空氣阻力以及光壓等的影響。
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- 中文名
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宇宙速度第一宇宙速度
第一宇宙速度是人造衞星圍繞地球表面作圓周運動時的速度。地球表面的赤道半徑R=6 378千米，重力加速度為9.8米/秒^2。地心對衞星的引力使衞星產生向心加速度
宇宙速度
按萬有引力定律和牛頓第二定律（見萬有引力和牛頓運動定律），有：
宇宙速度
式中v1為第一宇宙速度，m和mE分別為衞星和地球的質量。又因在地面上引力等於重力，即
宇宙速度
故從（1）和（2）得到第一宇宙速度的值為：
宇宙速度
當衞星發射速度超過第一宇宙速度時，軌道變為橢圓形；速度愈大，橢率也就愈大。
宇宙速度第二宇宙速度
當衞星速度超過第一宇宙速度時：
第二宇宙速度是航天器脱離地球引力場所需的最低速度。距地球中心為r處的航天器具有引力勢能
宇宙速度
按照機械能守恆定律，則有：
宇宙速度
式中h為航天器脱離火箭以後的總機械能。當h=0時，動能恰好克服勢能，飛行器可能脱離地球引力場，這時
宇宙速度
從而解得：
宇宙速度
飛行器離地球愈遠，即r愈大，則v愈小。到無窮遠處v=0，即動能為零。設飛行器剛脱離火箭時的r=R，此時飛行器速度為第二宇宙速度v2，代入（3）式，得：
宇宙速度
由式（2）知
宇宙速度
代入上式後，得到第二宇宙速度的值為：
宇宙速度
當h=0時，軌道成為拋物線，航天器沿拋物線脱離地球引力場。從上式可以看到
宇宙速度
宇宙速度
宇宙速度第三宇宙速度
第三宇宙速度是航天器脱離太陽引力場所需的最低速度。既知脱離地球的速度與圍繞地球的速度之比為
宇宙速度
即可知脱離太陽的速度與圍繞太陽的速度之比亦為
宇宙速度
地球圍繞太陽的速度為
宇宙速度
故地球脱離太陽所需的速度為：
宇宙速度
事實上，航天器在脱離太陽引力場的同時還要脱離地球引力場（見圖），其初速的動能必須克服地球和太陽的勢力所作的功
宇宙速度
因此，航天器説離太陽系的動能為：
宇宙速度
宇宙速度
式中
宇宙速度
為航天器脱離太陽系所需的速度。然而航天器是從地球上發射的，地球本身的速度是
宇宙速度
故
宇宙速度
代入式（4）得到第三宇宙速度，即
宇宙速度
