だいさん‐うちゅうそくど〔‐ウチウソクド〕【第三宇宙速度】
読み方：だいさんうちゅうそくど
⇒宇宙速度3
第三宇宙速度
出典: フリー百科事典『ウィキペディア（Wikipedia）』 (2022/06/01 03:05 UTC 版)
第二宇宙速度と同様に、地球公転軌道近辺における太陽からの脱出速度は、 v S = 2 G M S R E = 42.1 k m / s {\displaystyle v_{S}={\sqrt {\frac {2GM_{S}}{R_{E}}}}=42.1\,\mathrm {km/s} } である。ただし、これは太陽から見た速さなので、地球からの場合、地球の公転運動を差し引かなければならない。地球の公転速度 vE は地球の公転による遠心力と太陽と地球の引力が釣り合うという関係から求めることができるので、 v E = G M S R E = 29.8 k m / s {\displaystyle v_{E}={\sqrt {\frac {GM_{S}}{R_{E}}}}=29.8\,\mathrm {km/s} } である。したがって地球公転軌道からの脱出速度 vE0 は v E 0 = v S − v E = 12.3 k m / s {\displaystyle v_{E0}=v_{S}-v_{E}=12.3\,\mathrm {km/s} } である。地表から打ち上げる場合には地球の重力を振り切る分だけ速くする必要がある。これは地表での位置エネルギーを打ち消した後に vE0 の速度になればよいということなので、質量 m の物体の場合に 1 2 m v 3 2 − G M m R = 1 2 m v E 0 2 {\displaystyle {\frac {1}{2}}mv_{3}^{2}-{\frac {GMm}{R}}={\frac {1}{2}}mv_{E0}^{2}} という関係が成り立つ。したがって、 v 3 = 2 G M R + v E 0 2 = 16.7 k m / s {\displaystyle v_{3}={\sqrt {{\frac {2GM}{R}}+v_{E0}^{2}}}=16.7\,\mathrm {km/s} } である。
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第三宇宙速度（太陽系脱出速度）
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「宇宙速度」の記事における「第三宇宙速度（太陽系脱出速度）」の解説
第三宇宙速度とは、第二宇宙速度と同様の考え方で地球軌道・地表においてある初速度を与えたとして、地球さらには太陽の重力を振り切るために必要な速度で、約 16.7 km/s (60,100 km/h) である。太陽の質量、地球の質量、太陽と地球の距離、地球の半径、万有引力定数から求めることができる。現実的には地球の公転速度を利用する側に飛び出すか逆かでΔvとしては違ってくる。この速度に達するために必要なエネルギーが膨大になるため、惑星探査機ではスイングバイを利用して加速する。これまでに第三宇宙速度を超えた人工物体は多くなく、太陽系を離れる人工物の一覧に記載されている。
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