Третя космічна швидкість

Третя космічна швидкість — мінімально необхідна швидкість тіла, що дозволяє перебороти тяжіння Сонця і у результаті вийти з Сонячної системи у між зірковий простір.

Злетівши з поверхні Землі і найкращим чином використовуючи орбітальний рух планети, космічний апарат може досягти третьої космічної швидкості вже при 16,6 км/с відносно Землі, а при старті з Землі у найменш вигідному напрямку його необхідно розігнати до швидкості 72,8 км/с. Для розрахунку передбачається, що космічний прилад набуває швидкість відразу на поверхні Землі і після цього не отримує негравітаційного прискорення (двигуни виключені, і опір атмосфери відсутній). При найбільш енергійно вигідному старті швидкість суб'єкта повинна бути співнапрямлена зі швидкістю орбітального руху Землі навколо Сонця. Орбіта такого апарату в Сонячній системі є параболою (швидкість зменшується до нуля асимптотично).

Четверта космічна швидкість

Четверта космічна швидкість - мінімально необхідна швидкість тіла, що дозволяє подолати тяжіння галактики Чумацький Шлях. Четверта космічна швидкість не постійна для всіх точок Галактики, а залежить від відстані до центральної маси (для нашої галактики такою є об'єкт Стрілець A*, надмасивна чорна діра). За приблизними попередніми розрахунками в районі нашого Сонця четверта космічна швидкість складає близько 550 км / с. Значення сильно залежить не тільки (і не стільки) від відстані до центру галактики, але і від розподілу мас речовини по Галактиці, про які поки немає точних даних, зважаючи на те що видима матерія складає лише малу частину загальної гравітаційної маси, а все інше - прихована маса.

Приклади

Швидкість руху самого Сонця навколо центру галактики складає приблизно 217 км / с, і якби воно рухалося приблизно вдвічі-втричі швидше, то перестало б бути супутником об'єкта Стрілець A* і з часом покинуло б Чумацький Шлях.

Одна із зірок подвійної системи через розрив надмасивної чорною дірою може придбати значний імпульс, іноді достатній для подолання тяжіння Галактики (аж до 4000 км / с)

Пульсар B1508 +55, віддалений від Землі на 7700 світлових років, рухається зі швидкістю 1100 кілометрів в секунду, що в два рази більше четвертої космічної швидкості (550 км / c).

Закони Кеплера

Закони Кеплера описують рух планет навколо Сонця. Названі на честь німецького астронома Йоганеса Кеплера, який їх відкрив на підставі аналізу результатів спостережень отриманих датським астрономом Тихо Браге щодо руху Марса навколо Сонця.

Перший закон Кеплера

Всі планети обертаються навколо Сонця по еліптичних орбітах в одному з фокусів яких знаходиться Сонце (всі орбіти планет і тіл Сонячної системи мають один спільний фокус, в якому, власне кажучи, і знаходиться Сонце).

Найближча до Сонця точка орбіти називається перигелієм, а найдальша від нього точка — афелієм.

Ступінь витягнутості еліпса характеризується його ексцентриситетом. Ексцентриситет дорівнює відношенню відстані фокуса від центра до довжини великої півосі (середньої відстані планети до Сонця). Коли фокуси й центр збігаються, еліпс перетворюється в коло. Орбіти планет — еліпси, які мало відрізняються від кіл; їхні ексцентриситети малі. Наприклад, ексцентриситет орбіти Землі е = 0,017.