太空电梯没有达到7.9km/s的第一宇宙速度也能到达地球轨道吗？

Question

如题 难道是因为有持续动力？

Answer 1

第一宇宙速度是指在地球表面，只受引力作用的飞行器维持圆轨道运动所需要的速度。记得其中有两个限定：地球表面，只受引力作用。

楼主这个问题可以从两方面来理解：

为什么太空电梯的架构在没有达到第一宇宙速度时保持稳定。原因在于它不是一个只受引力作用的质点，在地面肯定会有扎实的地基，并且有足够强度的工程建筑来保持他在与地球同步运转时的稳定。和我们每个人也都围绕特定的轨道绕地球运行同样道理。


从太空电梯顶端释放的飞行器没有达到第一宇宙速度，但是为什么可以进入环绕轨道甚至逃逸轨道？原因就在于地球表面，轨道高度越高，环绕速度越小，比如月球距离地球38万千米，环绕速度只需要1.02km/s。而且可以从能量守恒的角度来看待楼主的问题，随着在太空电梯中的上升，需要提供能量转化为势能（这个好理解）和动能（太空电梯会和地球以相同的角速度转动，高度越高，线速度越快，所以在逐渐的上升过程中，也会有动能的存在），当提供的能量足够大，就可以环绕地球甚至从地球逃逸了。

追问

原来如此 所以太空电梯并没有比化学火箭多省燃料对吗

追答

提供给航天器的能量是一致的，不过相比于化学燃料的燃烧产生的反向推力，太空电梯能量转化率会高很多。