Космическая скорость ( первая v1 , вторая v 2 ,
третья v 3 и четвёртая v 4 ) — это минимальная
скорость, при которой какое-либо тело в
свободном движении с поверхности небесного тела
сможет:
v1 (круговая скорость) — стать спутником
небесного тела (то есть вращаться по круговой
орбите вокруг НТ на нулевой или пренебрежимо
малой высоте относительно поверхности);
v2 (параболическая скорость, скорость
убегания) — преодолеть гравитационное
притяжение небесного тела и уйти на
бесконечность;
v3 — покинуть звёздную систему, преодолев
притяжение звезды;
v4 — покинуть галактику .
Третья и четвёртая космические скорости
используются редко. Вторая космическая скорость
обычно определяется в предположении отсутствия
каких-либо других небесных тел (например, для
Луны скорость убегания равна 2,4 км/с, несмотря
на то, что в действительности для удаления тела
на бесконечность с поверхности Луны необходимо
преодолеть притяжение Земли, Солнца и
Галактики).
Между первой и второй космическими скоростями
существует простое соотношение:
Квадрат круговой скорости (первой космической
скорости) с точностью до знака равен
ньютоновскому потенциалу Φ на поверхности
небесного тела (при выборе нулевого потенциала
на бесконечности):
где M — масса планеты, R — радиус небесного
тела, G — гравитационная постоянная .
Квадрат скорости убегания (второй космической
скорости) равен удвоенному ньютоновскому
потенциалу, взятому с обратным знаком: