太空探测器为何需超越第一宇宙速度？

十五的月亮十六圆，当我们抬头看圆圆亮亮的月亮时，不禁会想：月球绕地球跑，速度才1.08km/s，慢悠悠的也没掉下来啊。

为何我们探索太空发射的探测器，却非得拼尽全力突破7.9km/s的第一宇宙速度这个门槛?

这不是看人下菜碟吗？

7.9km/s的第一宇宙速度，不是所有绕地球公转物体的标准，它只针对离地球超近的人造物体。

咱们生活的地球，半径约6371km，地球附近的引力非常强悍。

引力强悍到什么程度呢?说出来大家可能不信，46亿年前，一片带有黄金的星云，被地球引力捕获，从此一场泼天富贵的黄金雨下下来，地球有了40万亿吨黄金的财富。

生活中常见的现象也证明地球引力很强悍。

你在地面上往天空扔石头，扔得再高，速度再快也会落地。

如果你能把石头扔到超过到7.9km/s，这时候，它跑起来的离心力，刚好能可以抵消地球引力。

石头不会掉下来，也不会飞出去，只能沿着地表附近绕圈转。

这个速度，就是近地轨道的环绕速度。

月球离在38万公里的深空公转，这个距离相当于地球半径的60倍。

在那里，地球引力已经弱了很多。

根据牛顿经典物理学定律，天体运行的轨道半径越大，需要的环绕速度就越低。

就像我们在操场跑步，内圈的人需要跑得快才能跟上，外圈的人步子慢点儿也没关系。

月球就在在超大外圈环绕，只需要1.02km/s的速度，就能稳稳绕地球转，不用费劲冲刺。

地球引力很强，还有厚厚的大气层挡路，要是速度达不到7.9km/s，刚飞起来就会被引力拽回地面，或者被大气阻力减速坠落。

咱们发射的探测器，大多先进入近地轨道，就算到了400公里的空间站轨道，速度也达到了7.66km/s，也比月球的速度快了七八倍。

有人可能会问，那能不能让探测器慢慢爬高，一点点升到远轨道？

答案是可以，但前提是得先过7.9km/s这关。

探测器升空时，先冲过这个速度门槛，才能脱离地面束缚，进入初始轨道。

之后再通过多次变轨抬高高度，速度会随着轨道半径增大，慢慢降下来。

距离地面3.6万公里高的地球同步卫星，速度就降到了3.07km/s，等飞到月球轨道，1km/s也会成为现实。

要知道，月球轨道是天生就位的，并不是从地面上一步步爬过去的。

月球从诞生起就带着刚好匹配轨道的速度，不用从零开始加速。

而探测器得后天努力，从静止状态一步步突破引力束缚，7.9km/s就是它必须跨过的第一关。

就好像登山，月球天生站在山顶，慢走也不会掉下去。

探测器却要从山底出发，必须先有足够的速度爬上陡坡，不然只能滑回山沟里。

第一宇宙速度是近地轨道的入门券，月球因为离得远，才能用低速躺平运行。

这背后都是万有引力的客观规律，没有例外。

宇宙就是这么奇妙，深入了解之后，就觉得一切豁然开朗。

月球每年远离地球3.8cm，是地月潮汐锁定，导致地球自转的一部分能量传给了月球，推着月球缓慢远离。

也许几十亿年后，地球自转速度会等于月球公转速度，那时候，地球一个昼夜，就相当于现在的30天呢。