早在近400年以前 ， 物理學家牛頓就因蘋果的啟發而發現了萬有引力 ， 這是我們都知道的事情 ， 但很多人可能并不知道 ， 牛頓還使用一門大炮向我們描述了如何才能克服地球的引力 。
當然 ， 牛頓的大炮并不是真實存在的 ， 而是假想而出的 ， 大致的意思是這樣的：將一門大炮架在高山之上 ， 只要大炮的威力足夠大 ， 使得打出炮彈的速度足夠快 ， 那么這枚炮彈就能夠一直圍繞地球轉動而不墜落地面 ， 這一思想實驗就被稱之為“牛頓大炮” 。
牛頓不僅提出了“牛頓大炮”的構想 ， 還據此推斷出了這枚永不墜落的炮彈的速度是多少 ， 它就是每秒7.9千米 ， 現在我們稱其為“第一宇宙速度” 。

在牛頓的時代 ， 每秒7.9千米是一個無法企及的速度 ， 即便是在當代 ， 大多數型號主戰坦克的炮彈出膛速度也無法超越每秒2千米 。
不過沒有關系 ， 現在我們有了火箭 ， 通過數千噸推力的運載火箭 ， 我們能夠將所搭載的航天器送入天空 ， 讓它們在地球軌道持續運行 ， 這些航天器就被我們稱之為人造衛星 。
在通常所講的三大宇宙速度之中 ， 第一宇宙速度是現階段人類應用最多的 ， 因為我們大多數的航天活動都是在地球引力范圍之內 ， 其中也包括登月 。
月球是地球的天然衛星 ， 其仍舊位于地球的引力范圍之內 ， 所以從廣義上來講 ， 登月并不算真的離開了地球 。


那么怎樣才算是真正離開了地球呢？這就要用到第二宇宙速度了 。
第二宇宙速度又被稱之為“地球逃逸速度” ， 只要具備了這樣的初始速度 ， 那么航天器便可以徹底擺脫地球的引力束縛去探索太陽系中其它的星球 ， 而這個速度就是每秒11.2千米 。
當代人類的航天事業已經不滿足只是在地球身邊晃悠了 ， 人類開始挑戰更為遙遠的空間 ， 而火星就是人類最為感興趣的行星 ， 要想發射航天器前往火星 ， 那么就必須要達到每秒11.2千米的初始速度 。


只在太陽系內逛一逛就可以了嗎？當然不 ， 我們的目標可是星辰大海 。
正因為人類有著如此遠大的理性 ， 所以早在上世紀70年代就發射了以太陽系外為目標的航天器 ， 旅行者1號和旅行者2號 。地
球也好 ， 火星也罷 ， 太陽系內的所有天體都受到太陽的引力束縛 ， 太陽可比地球大多了 ， 要擺脫太陽的引力離開太陽系可不容易 ， 必須要實現第三宇宙速度 ， 也就是每秒16.7千米 。
為了能夠讓旅行者號擁有足以離開太陽系的速度 ， 中途還利用了木星的引力彈弓效應進行了加速 。

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