Кез келген зат лақтырылған кезде ерте ме, кеш пе, ол тас, қағаз немесе қарапайым қауырсын болсын, жер бетіне шығады. Бұл ретте жарты ғасыр бұрын ғарышқа ұшырылған спутник, ғарыш станциясы немесе Ай планетамыздың тартылыс күші мүлдем әсер етпегендей, өз орбиталарында айналуын жалғастырады. Неліктен бұл болып жатыр? Неліктен Ай Жерге құлау қаупін тудырмайды, ал Жер Күнге қарай жылжымайды? Оларға гравитация әсер етпейді ме?
Мектептегі физика курсынан біз бүкіләлемдік тартылыс кез келген материалдық денеге әсер ететінін білеміз. Сонда ауырлық күшінің әсерін бейтараптандыратын белгілі бір күш бар деп есептеу қисынды болар еді. Бұл күш центрифугалық деп аталады. Оның әрекеті жіптің бір ұшына кішкене жүкті байлап, оны шеңбер бойымен айналдыру арқылы оңай сезіледі. Бұл жағдайда айналу жылдамдығы неғұрлым жоғары болса, жіптің кернеуі соғұрлым күшті болады жәнежүкті неғұрлым баяу айналдырсақ, оның құлау ықтималдығы соғұрлым жоғары болады.
Осылайша, біз «ғарыштық жылдамдық» ұғымына өте жақынбыз. Қысқаша айтқанда, оны кез келген нысанға аспан денесінің тартылыс күшін жеңуге мүмкіндік беретін жылдамдық ретінде сипаттауға болады. Аспан денесі ретінде планета, оның серігі, күн жүйесі немесе басқа жүйе әрекет ете алады. Орбитада қозғалатын әрбір объектінің ғарыштық жылдамдығы болады. Айтпақшы, ғарыш объектісінің орбитасының өлшемі мен пішіні қозғалтқыштар өшірілген кезде бұл нысан алған жылдамдықтың шамасы мен бағытына және осы оқиға орын алған биіктікке байланысты.
Ғарыш жылдамдығы төрт түрлі. Олардың ең кішісі - біріншісі. Бұл ғарыш аппаратының айналмалы орбитаға шығуы үшін болуы керек ең төменгі жылдамдық. Оның мәнін келесі формула бойынша анықтауға болады:
V1=√µ/r, мұнда
µ - геоцентрлік гравитациялық тұрақты (µ=39860310(9) м3/с2);
r – ұшыру нүктесінен Жердің орталығына дейінгі қашықтық.
Біздің планетамыздың пішіні мінсіз шар емес болғандықтан (полюстерде ол біршама тегістелген), орталықтан жер бетіне дейінгі қашықтық экваторда ең үлкен - 6378,1 • 10(3) м, ал ең аз полюсте - 6356,8 • 10(3) м. Егер орташа мәнді - 6371 • 10(3) м алсақ, онда 7,91 км/с тең V1 аламыз.
Ғарыштық жылдамдық осы мәннен неғұрлым көп болса, орбита соғұрлым ұзарып, Жерден барлығы үшін алыстайды.үлкен қашықтық. Бір кезде бұл орбита бұзылып, парабола пішінін алады және ғарыш кемесі ғарышқа аттанады. Ғаламшарды тастап кету үшін кеме екінші ғарыштық жылдамдыққа ие болуы керек. Оны V2=√2µ/r формуласы арқылы есептеуге болады. Біздің планетамыз үшін бұл мән 11,2 км/с.
Астрономдар біздің жүйенің әрбір планетасы үшін бірінші және екінші ғарыштық жылдамдықтың неге тең екенін бұрыннан анықтаған. Оларды жоғарыда келтірілген формулалар арқылы есептеу оңай, егер μ тұрақтысын fM көбейтіндісіне ауыстырсақ, онда M - қызықтыратын аспан денесінің массасы, f - гравитациялық тұрақты (f=6,673 x 10(-11)) м3/(кг x с2).
Үшінші ғарыштық жылдамдық кез келген ғарыш кемесіне Күннің тартылыс күшін жеңіп, туған күн жүйесінен шығуға мүмкіндік береді. Егер сіз оны Күнге қатысты есептесеңіз, сіз 42,1 км / с мән аласыз. Ал Жерден Күнге жақын орбитаға шығу үшін 16,6 км/с жылдамдыққа жету керек.
Соңында, төртінші ғарыштық жылдамдық. Оның көмегімен сіз галактиканың тартымдылығын жеңе аласыз. Оның мәні галактиканың координаталарына байланысты өзгереді. Біздің Құс жолы үшін бұл мән шамамен 550 км/с (Күнге қатысты есептегенде).
