Першая касмічная хуткасць

На цела, якое рухаецца вакол Зямлі, дзейнічае толькі адна сіла - гэта сіла прыцягнення нашай планеты. Аб'ект пры гэтым будзе рухацца нераўнамерна і неравноускоренно. Гэта адбываецца таму, што паскарэнне і хуткасць у дадзеным выпадку не будуць мець умовы раўнамернага / роўнапаскоранага руху з пастаяннай па кірунку і велічыні хуткасцю / паскарэннем. Гэтыя два вектары (хуткасці і паскарэння) па меры руху па арбіце будуць увесь час мяняць сваё кірунак. Таму такі рух часам называюць рухам з пастаяннай хуткасцю па кругавой арбіце

Першая касмічная - хуткасць, якую трэба надаць целе, каб вывесці яго на кругавую арбіту. Пры гэтым яно стане падобна штучнаму спадарожніку Зямлі. Іншымі словамі, першая касмічная - хуткасць, дасягнуўшы якую цела, якое рухаецца над паверхняй Зямлі, не ўпадзе на яе, а будзе працягваць рух па арбіце.

Для зручнасці вылічэнняў можна разглядаць гэты рух як тое, што адбываецца ў неинерциальной сістэме адліку. Тады цела на арбіце можна будзе лічыць якая знаходзіцца ў стане спакою, так як на яго будуць дзейнічаць дзве сілы: цэнтрабежная і прыцягнення. Такім чынам, першая касмічная хуткасць будзе вылічвацца, зыходзячы з разгляду роўнасці гэтых двух сіл.

Разлічваецца яна па вызначанай формуле, у якой ўлічваецца маса планеты, маса цела, гравітацыйная пастаянная. Падставіўшы вядомыя значэння ў пэўную формулу, атрымліваюць: першая касмічная хуткасць - 7,9 кіламетраў у секунду.

Акрамя першай касмічнай існуюць другая і трэцяя хуткасці. Кожная з касмічных хуткасцяў вылічаецца па пэўных формулах і інтэрпрэтуецца фізічна як хуткасць, пры якой любое цела, запускаецца з паверхні планеты Зямля, становіцца або штучным спадарожнікам (гэта адбудзецца пры дасягненні першай касмічнай хуткасці), альбо выходзіць з поля прыцягнення Зямлі (гэта адбываецца пры дасягненні другой касмічнай хуткасці), альбо сыдзе з Сонечнай сістэмы, пераадольваючы прыцягненне Сонца (гэта адбываецца пры трэцяй касмічнай хуткасці).

Касмічны апарат, набраўшы хуткасць, роўную 11,18 кіламетраў у секунду (другая касмічная), можа ляцець у бок планет у Сонечнай сістэме: Венеры, Марса, Меркурыя, Сатурна, Юпітэра, Нептуна, Урана. Але каб дасягнуць якой-небудзь з іх, трэба ўлічваць іх рух.

Раней навукоўцы лічылі, што рух планет раўнамернае і адбываецца па акружнасці. І толькі І. Кеплер устанавіў сапраўдную форму іх арбіт і заканамернасць, па якой змяняюцца хуткасці руху нябесных тэл пры іх кручэнні вакол Сонца.

Паняцце касмічнай хуткасці (першай, другой або трэцяй) ужываецца пры разліку руху штучнага цела ў гравітацыйным полі любой планеты ці яе натуральнага спадарожніка, а таксама Сонца. Так можна вызначыць касмічную хуткасць, напрыклад, для Месяца, Венеры, Меркурыя і іншых нябесных тэл. Гэтыя хуткасці павінны вылічацца па формулах, у якіх ўлічваецца маса нябеснага цела, сілу прыцягнення якой трэба пераадолець

Трэцяя касмічная можа быць вызначана зыходзячы з умовы, што касмічны апарат павінен мець у адносінах да Сонца парабалічную траекторыю руху. Для гэтага падчас запуску ў паверхні Зямлі і на вышыні каля двухсот кіламетраў яго хуткасць павінна быць роўнай прыкладна 16,6 кіламетраў у секунду.

Адпаведна касмічныя хуткасці могуць быць разлічаны таксама і для паверхняў іншых планет і іх спадарожнікаў. Так, напрыклад, для Месяца першая касмічная складзе 1,68 кіламетраў у секунду, другая - 2,38 кіламетраў у секунду. Другая касмічная хуткасць для Марса і Венеры, адпаведна, роўная 5,0 кіламетраў у секунду і 10,4 кіламетра ў секунду.