為什麼一定要達到第一宇宙速度才能脫離地心引力，慢慢飛也能離開地球啊？

先從教科書上的一張著名插圖開始，據說這張圖是牛頓著作中的。

這張圖的意思是，假設我們在一個高山上，水平地擲出一塊石頭，如果速度比較慢的話，石頭的運動速度就是個拋物線，最終將落到地面上。

但如果速度足夠快的話，這個事情就變得不一樣，因為地球是圓的！

確實由於石頭和地球之間有重力，或石頭與地球之間萬有引力的吸引，石頭會向下落，或有向地球中心落的趨勢，當速度小的時候，我們就說是向下落。但當石頭速度足夠快的時候，我們就不能說向下了。

當速度特別特別大的時候，地球對石頭的引力不足以在短時間內就顯著地改變石頭的運動，此時石頭應該直接就飛出去了，幾乎走個直線。當然這個速度是很大很大的。

如果速度足夠大，又不是那麼大的時候，石頭會走出一個彎曲的線，如果這個彎曲線的曲率半徑正好和地球的半徑（我們忽略山的高度）相等的話，石頭就會圍繞地球運動起來，永遠都不會落地，因為它的曲率半徑永遠等於地球的半徑，石頭確實在「落」，但地球的形狀也在不斷地彎曲啊~

如果用數學公式表達的話，就是：

這裡，G是萬有引力常數，M是地球質量，R是地球半徑，速度v就是第一宇宙速度。

換句話說第一宇宙速度是有特定含義的，比如我們需要假設衛星離地面的高度和地球的半徑相比是可以忽略不計的。

另外如果恰好是這個速度，或者比這個速度稍大發射的衛星，它應該飛不久，因為衛星和「稀薄」的大氣層之間會有阻力，這個阻力會很快讓速度降下來，相應地衛星就會逐漸降低軌道高度，最後掉落到地面上。

所以運行於低軌的航天器需要定期「打氣」，即火箭發動機短暫工作，給航天器加速，以保持軌道高度。

實際發射衛星的過程，很這裡討論的稍有不同，但也很接近。比如我們會儘快讓火箭飛到一個足夠高的高度上，然後再讓火箭改變飛行角度以獲取足夠大的「水平」方向的速度。儘快飛到足夠的高度，能夠給火箭節約燃料，因為地球表面的大氣是很密集的，對航天器的運行會產生非常大的阻力。

在足夠高的高度，只要航天器能夠獲得第一宇宙速度，航天器就會進入環繞地球運行的圓形軌道。由於地球的半徑R很大，此時航天器與地球的距離仍然可以近似地用R估計。（地球半徑是6000多公里，而天宮號的運行高度只有不到400公里）

航天器進入軌道後，除非考慮「打氣」或「變軌」，否則是不需要開動發動機的。你當然可以選擇一點一點的加速，慢慢往上飛，這樣也一樣能進入軌道，但需要注意的是在此過程中你要一直開著火箭發動機，否則航天器就會落向地面。從節約燃料的角度後者並不經濟，而且控制起來也比較複雜。

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