漫話宇宙速度

尹懷勤

嫦娥奔月的故事想必大家都已經十分熟悉，故事中嫦娥能夠飛升到月亮上靠的是一顆仙藥。而現實申，因為地球強大的引力，人類想要遨游太空可沒有那么容易。

質量為5.965×l024千克的地球能夠產生巨大的引力，不僅能將身處其中的人類以及地表上的萬物“吸”住，還能“吸引”上百千米厚的稠密大氣層和遠在38萬千米以外的月球。就是因為這樣，人類囿于地球這個搖籃中難以高飛。但正如蘇聯科學家齊奧爾科夫斯基的墓志銘所寫：“地球是人類的搖籃，但是人類不能永遠生活在搖籃之中，開始他將小心翼翼地穿出大氣層，然后便去征服太陽系。”勇于探索的人類要想征服太陽系，第一步就是要掙脫地球引力。那如何才能掙脫呢？

1687年，英國科學家艾薩克·牛頓在《自然哲學的數學原理》一書中指出，利用物體圍繞地球旋轉產生的離心力就可以克服地球引力。牛頓設想，在高山上架起一枚大炮，以一定速度將炮彈射出去，在地球引力的作用下，炮彈沿著一條拋物線到達一定距離后就會落到地面上。如果不斷加大炮彈速度，其射程就會隨之不斷延伸。當炮彈速度足夠快時，它就能克服引力繞地球進行圓周運動，甚至脫離地球空間到太陽系行星際空間或者飛出太陽系到恒星際空間漫游。牛頓這一克服地球引力的原理，為人類飛向太空之路指明了方向。雖然目前，載人飛行最遠就是到達月球，但無人航天器最遠已經飛抵太陽系的邊緣。……