宇宙速度

読み：うちゅうそくど
外語：astronomical velocity
品詞：名詞

人工衛星などを打ち上げる際に使われる速度で、宇宙に出るために最低限必要となる速度のこと。

何も言わなければ地球からの脱出に必要な速度を表わす。

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概要

人工衛星の軌道は、加速する速度や方向によって変化する。

地球から水平に約7.9km/s(6.83km/cBeat)で打ち上げると、地球を円軌道で回る人工衛星となる。この時の速度を第1宇宙速度と呼ぶ。

速度を約11.2km/s(9.68km/cBeat)にすると、地球の重力を脱出して太陽の周りを回る公転軌道に乗る。この時の速度を、第2宇宙速度または脱出速度(別の呼び方で地球重力圏離脱速度)という。

更に16.7km/s(14.43km/cBeat)以上で地球の公転方向へ打ち上げると太陽系外の恒星間空間へと進んでゆく。この時の速度を第3宇宙速度と呼ぶ。

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特徴

種類

現在想定されている速度の種類と、地球での概略値を以下に示す。

  • 第1宇宙速度 ‐ 約7.9km/s(6.83km/cBeat) (人工衛星の速度)
  • 第2宇宙速度 ‐ 約11.2km/s(9.68km/cBeat) (地球脱出速度)
  • 第3宇宙速度 ‐ 約42km/s(36.3km/cBeat) (太陽系脱出速度)
  • 第4宇宙速度 ‐ 約420km/s(362.9km/cBeat) (銀河系脱出速度)

高度との関係

地球の重力から脱出する速度であるので、必然的に高度が高い場所ほど地球の重力が弱くなり、必要とされる速度も遅くて済む。

第2宇宙速度(脱出速度)の場合、高度0kmでは11.180km/s(9.6595km/cBeat)が必要だが、高度3000kmなら9.219km/s(7.9652km/cBeat)、5000kmなら8.370km/s(7.2317km/cBeat)で済む。