甚麼是宇宙速度？掌握星空之門的神奇密碼太空旅行夢非遙不可及丨星島教室

更新時間：16:30 2025-10-24 HKT
發佈時間：16:30 2025-10-24 HKT

你是否曾經幻想像火箭一樣衝向浩瀚宇宙，探索閃爍的星辰與遙遠的行星？想踏上這場太空冒險之旅，首先要了解一個非常重要的概念——宇宙速度。這是進入外太空或飛向其他行星的關鍵。今天，就讓我們解鎖星際之門的鑰匙，衝破地球的束縛，一步步向更遙遠的宇宙邁進，認識與太空探險有關的神奇速度！

何謂「宇宙速度」？

「宇宙速度」是指火箭、衛星或太空船在太空中運動時，必須達到的特定速度。根據不同的目標和情況，「宇宙速度」分為3種——「第一宇宙速度」、「第二宇宙速度」和「第三宇宙速度」。你可以把它想像成遊戲闖關，每一關都需要更高的速度，才能進入更遠的宇宙世界！

第一宇宙速度：進入地球軌道鑰匙

「第一宇宙速度」是物體進入地球軌道、穩定環繞地球飛行所需的最低速度——約7.9公里/秒（約28,440公里/小時）。

試想像，你用力將一個球拋向天空。如果拋出的速度足夠快，球就不會掉回地面，而是沿着彎曲的軌道圍繞地球飛行。這就是人造衛星運行的原理！例如，中國的北斗衛星導航系統依靠第一宇宙速度穩定運行，為全球提供精準的定位、導航和授時服務。此外，風雲氣象衛星和「天通一號」通訊衛星也依靠這個速度，為我們提供天氣預測、災害監測和通訊保障。沒有這些衛星，我們的生活將變得非常不便。

第二宇宙速度：邁向外太空的自由

如果想飛向月球或火星等其他天體，就需要達到「第二宇宙速度」，亦叫「逃逸速度」。這個速度約為11.2公里/秒（約40,320公里/小時）。突破這門檻，就能真正離開地球引力，向着更深遠的宇宙展開旅程。

地球引力就像無形的「彈力網」，要從這張網掙脫，只有速度夠快才能成功。例如，中國的「嫦娥探月」工程。「嫦娥」系列探測器依靠第二宇宙速度，突破地球引力，成功登陸月球，完成月表探測和樣本採集。「嫦娥五號」於2020年將月球樣本帶回地球，是中國航天史上的重要里程碑。此外，「天問一號」火星探測器也依靠第二宇宙速度，成功飛向火星，並於2021年實現了環繞、着陸和巡視3大任務，成為中國首次火星探測的重大突破。每一次火箭升空，都是人類對星辰大海夢想的一次具體實現！

第三宇宙速度：衝向太陽系外宇宙

如果我們的目標不止局限於月球或火星，而是更遙遠的太陽系外——這就必須追求「第三宇宙速度」。

「第三宇宙速度」就是航天器要擺脫太陽引力、飛離整個太陽系所需的最低速度，約16.7公里/秒（約60,120公里/小時）。

能夠突破這個極限的人造探測器屈指可數，其中最具代表性的，就是1977年發射的「旅行者1號」太空探測器。它成功離開太陽系，目前仍在以驚人的速度行進於星際空間，為人類帶回來自宇宙深處的珍貴訊息，並傳遞地球的問候給可能存在的外星文明。

火箭推進技術：牛頓第三運動定律

要達到如此高的速度並不容易！火箭的動力來自極高壓的燃料高速燃燒，產生強大的推力。根據牛頓第三運動定律：「作用力與反作用力相等且方向相反」。當燃料倉內的推進劑在高溫高壓下瞬間燃燒，氣體就會從噴嘴高速噴出，反作用力便推動火箭昂首衝天。就像放氣的氣球，氣體快速噴出時，氣球會朝相反方向飛出去。例如中國的「長征」火箭系列，「長征五號」的起飛推力超過1,000噸，約等於14架滿載的波音747同時起飛！「長征」火箭不僅具備強大動力，更配備先進的自動導航與分階段分離技術。正是這些技術突破，讓「嫦娥五號」成功登月取樣返航、「天問一號」探測火星，也讓我們距離宇宙更近一步。

太空旅行夢非遙不可及

隨着科技日新月異，或許未來的太空旅行有一天會像國際航班一樣普及。想像一下，有朝一日我們可以搭乘太空飛船環繞地球一圈、甚至造訪月球或火星，從太空鳥瞰藍色地球，這夢想或許在你我的努力下距離實現只差一步。而設計下一代火箭、打造嶄新太空裝備的工程師，也許正是現在好奇心滿滿的你。人類追夢的腳步從未停歇，每個突破都來自敢於想像與實踐的勇氣。

宇宙速度讓我們跨越重力枷鎖，從第一宇宙速度環繞地球，到第二宇宙速度遠征行星，再到第三宇宙速度衝出太陽系，這些數字背後凝聚了無數工程師的智慧與汗水，也象徵着無限探索的雄心與渴望。現在就開始累積相關知識與技能，也許下一位踏入宇宙的人就是你！