为什么航天飞机发射到月球的时偶轨道不是直线?如题,我在看嫦娥一号发射的报道时看到他的轨道是像卫星一样先绕着地球转,然后经过变轨以后才到达月球,为什么不是从地球到月球的直线轨

Question

为什么航天飞机发射到月球的时偶轨道不是直线?
如题,我在看嫦娥一号发射的报道时看到他的轨道是像卫星一样先绕着地球转,然后经过变轨以后才到达月球,为什么不是从地球到月球的直线轨道呢?

Answer 1

因为火箭的速度不可能一开始就到达脱离速度,还要经过环绕速度的酝酿,所以在脱离地球引力前因为只受到地球引力的作用(理想状态下空气阻力忽略,当然实际中还要经过各种计算来考虑经过大气层时空气阻力的影响,和进入宇宙时尘埃等星际碎片的影响),会做圆周运动,当速度达到第2宇宙速度即开始脱离地球引力.变换轨道,即火箭在调整速度,因为轨道半径的大小与运动速度成正比的关系.
详细请参考以下:
物体达到11.2千米/秒的运动速度时能摆脱地球引力的束缚.在摆脱地球束缚的过程中,在 地球引力的作用下它并不是直线飞离地球,而是按抛物线飞行.脱离地球引力后在太阳引力 作用下绕太阳运行.若要摆脱太阳引力的束缚飞出太阳系,物体的运动速度必须达到16.7千/秒.那时将按双曲线轨迹飞离地球,而相对太阳来说它将沿抛物线飞离太阳.
人类的航天活动,并不是一味地要逃离地球.特别是当前的应用航天器,需要绕地球飞行,即让航天器作圆周运动.我们知道,必须始终有一个与离心力大小相等,方向相反的力作用 在航天器上.在这里,我们正好可以利用地球的引力.因为地球对物体的引力,正好与物体 作曲线运动的离心力方向相反.经过计算,在地面上,物体的运动速度达到7.9千米/秒时,它所产生的离心力,下好与地球对它的引力相等.这个速度被称为环绕速度.
上述使物体绕地球作圆周运动的速度被称为第一宇宙速度；摆脱地球引力束缚,飞离地球的 速度叫第二宇宙速度；而摆脱太阳引力束缚,飞出太阳系的速度叫第三宇宙速度.根据万有引力定律,两个物体之间引力的大小与它们的距离平方成反比.因此,物体离地球中心的距 离不同,其环绕速度(第一宇宙速主)和脱离速度(第二宇宙速度)有不同的数值.
第一宇宙速度是7.8千米/秒,这样可以绕轨道飞行,第二宇宙速度是11.2千米/秒,可以冲出地球,第三宇宙速度是16.7千米/秒,这样可以飞出太阳系