科学|进入太空必须要达到第一宇宙速度吗？用梯子爬上去行不行？行_第一宇宙速度|太空电梯|太空

任何有质量的物体都具有引力，巨大的宇宙天体自然拥有着强大的引力，而要摆脱一个引力场的束缚，就必须要达到一定的初始速度。
比如，要将人造卫星送入地球轨道，那么就必须要达到第一宇宙速度，也就是每秒7.9千米。而要彻底摆脱地球引力的束缚，去探索太阳系中的其它行星，那么就必须要达到第二宇宙速度，也就是每秒11.2千米。如果想要一口气冲出太阳系，直接奔向遥远的星辰大海，那就要达到第三宇宙速度，也就是每秒16.7千米。只要达到了相应的初始速度，就能够摆脱相应引力场的束缚，这是一个很好理解的问题，但令很多人不解的是，要摆脱一个引力场的束缚就必须要达到一定的初始速度吗？难道慢慢走就出不去了吗？以地球为例，要离开地球表面，进入地球轨道，达到第一宇宙速度是唯一的方法吗？

地球没有通往太空的路，所以我们无法一步一步走向太空，但如果我们建造一个长达500千米以上的梯子，能不能一步一步爬上近地轨道呢？
要解答这个问题，我们先要弄清楚为什么说具备了一定的初始速度就能够摆脱相应引力场的束缚。还是以地球为例，地球是一个具有强大引力的自转球体，当地球上的物体进行水平运动的时候会产生一个离心力，物体水平运动速度越快，离心力自然也就越大，当一个物体的离心力与地球重力相等的时候，由于两者相互抵消，所以物体就能够停留在空中，而不会因地球引力而坠落，简单来讲一句话：就是离心力与重力实现了平衡。在地球上，要维持这种平衡，需要不断为物体输入能量，因为一旦能量输入终止，物体的运动速度就会因空气阻力而逐渐下降。

运动速度下降，离心力就会随之降低，物体运动所产生的离心力与地球引力之间的平衡就会被打破，物体就会坠落下来。
可物体一旦进入了地球轨道，情况就不同了，因为那里近乎于真空，所以不再需要为物体输入能量，物体就能够以原有的速度继续运动，所以只要能够让物体以一定的速度进入地球轨道，它就能够一直呆在那里了。那么足以让物体运动所产生的离心力与地球引力实现平衡的运动速度是多少呢？就是每秒7.9千米。所以当人造卫星以每秒7.9千米以上的速度被发射进入地球轨道后，它便能够呆在那里了。
那么，除了让离心力与地球引力实现平衡之外，还没有其它方法可以让物体离开地球呢？当然有，就是让物体与引力直接对抗。

爬梯子就是一种与地球引力直接对抗的方式，我们每向上爬一步，都是在与地球引力进行对抗。既然能够爬梯子离开地球，为什么火箭不能慢慢飞升离开地球呢？
火箭当然也可以慢慢飞升离开地球，但有一个前提，就是要源源不断为火箭供能。火箭向上飞升的过程就是与地球引力对抗的过程，而与引力对抗需要持续消耗能量，但火箭能够携带的燃料是非常有限的，不等火箭离开地球，就早已因燃料耗尽而坠落了。人爬梯子也是一样的道理，爬梯子就是在与地球引力对抗，对抗就要消耗能量，所以一个人要想一直爬上500千米的高空，就必须要在攀爬的过程中不断吃饭，否则一样会因为气力耗尽而从梯子坠落地面。

既然爬梯子离开地球是可行的，那么坐电梯自然也就是可行的，而且坐电梯要比爬梯子实际得多，而这一设想就是太空电梯。
第一个从技术角度描述太空电梯的人是科幻作家阿瑟·克拉克。顾名思义，太空电梯就是用缆绳将太空基地与地面进行连接，然后电梯通过缆绳往返于地球与太空基地之间。
【科学|进入太空必须要达到第一宇宙速度吗？用梯子爬上去行不行？行】太空电梯的构想是完全可行的，而且现在很多国家也在进行着相关的研究，目前建造太空电梯所面临的最大难题可能就是材料问题了，要建造能够直接通往太空的电梯，必须要使用极为坚固的材料，传统材料肯定是不行，即使是时下热门的高强度纳米材料，对于建造太空电梯而言，还是稍显不足，所以要让太空电梯的构想成真，就必须要在新材料上有所突破。虽然现在太空电梯还很难实现，但这毕竟是一个在理论上完全可行的构想，而在现实中也能够看到希望，所以在未来，人类真的有可能直接乘坐电梯前往太空。

科学|进入太空必须要达到第一宇宙速度吗？用梯子爬上去行不行？行

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