第一宇宙的速度是多少(第一、第二和第三宇宙的速度分别是多少)
“天宫”空站天河核心舱发射入轨后，运行在距离地表约400公里的环形轨道上，每90分钟绕地球一周。很多人感兴趣的是天河核心舱的飞行速度是多少？轨道的周长是多长？这两个问题高度相关，可以一起回答。
地面拍摄的“天河”“天州”“神州”组合
要计算速度，我们必须先知道距离和时间。目前的时间被称为绕地90分钟(1.5小时)。我们需要计算轨道的周长。根据周长公式C=πd=2πr (d为直径，r为半径，常数π取3.14)，我们需要计算轨道的半径或直径来计算周长。我们知道地球的平均直径为12756公里，天河轨道的高度约为400公里，轨道的直径D = 12756+2×400 = 13556(公里)，这样就可以算出周长C =πD = 3.14×13556 = 42565.84(公里)，比地球的周长多了2512公里。
“神舟十二号”看“天地”
计算周长后，天河核心舱的飞行速度很容易求解。根据速度公式v=s/t(s为距离，t为时间)，v=s/t=42565.84/1.5=28377 (km/h)，第二速度约为7.9 km/s，这是第一宇宙速度。可以看到，空站运行在圆周约为42565.84公里的圆形轨道上，飞行速度约为每小时28377公里(即每秒7.9公里)。
以目前7.9 km/s的运行速度来看，快一点或者慢一点会怎么样？
第一宇宙速度不叫航天器的最小发射速度。只有当它达到这个速度时，它才能成为绕地球飞行的人造地球卫星。如果天河核心舱的速度明显低于7.9 km/s，在轨道运行过程中其轨道高度会逐渐降低，航天器最终会坠入大气层。另一方面，如果天河核心舱的运行速度明显高于7.9公里/秒，那么天河的轨道将拉长为椭圆轨道。当天河的速度达到第二宇宙速度(11.2公里/秒)时，它将逐渐脱离地球，成为一颗绕太阳运行的人造行星。
“天河”全景相机B成像画面
事实上，由于地球引力的衰减，“天河”号核心舱在距离地表400公里处的最低运行速度可以略低于每秒7.9公里。
“天河”号舱外定向相机三维成像图
如果把“天河”核心舱比作一辆汽车，它的绕地轨道可以比作一条高速公路。如果车速太慢无法保持高速行驶，车速太快就会冲出车道。只有速度保持在合适的速度，才能在高速下稳定运行，汽车约120公里/小时，“天河”约28377公里/小时。“天河”的速度是一串天文数字，让人感觉很棒但没有确切的概念。假设28377km/h相当于音速的23倍，半小时内可以从新加坡飞到华盛顿，这是空站的速度。
作者:大白高国
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