近期，相信大家都被马斯克星舰试飞的壮观时刻所震撼。火箭的冲天而起看似简单，然而其背后却隐藏着无数科技难关。要想真正逃离地球，飞入无尽的宇宙，必须达到一个特定的速度，这就是所谓的宇宙速度。宇宙速度的概念最早由伟大的物理学家牛顿提出，他将其称为环绕速度。而在这环绕速度之上，还有第二宇宙速度、第三宇宙速度等更高层次的概念。
这些宇宙速度对于我们的宇宙探索至关重要，它们是探索之路上的重要里程碑。那么，我们先来探讨一下这第一宇宙速度。第一宇宙速度，它是航天器发射入轨的必备条件，是航天器得以进入轨道的最低门槛。按照力学理论，航天器必须达到每秒7.9公里的速度，才能成功送入轨道。这个数字不仅仅是一个速度，它更代表着人造卫星从地面飞向太空，进入「匀速圆周运动」的最低要求。
然而，随着飞行高度的提升，地球对航天器的引力作用会逐渐减弱。因此，那些在高空飞行的航天器，它们的速度都低于第一宇宙速度。那么，如果我们想要将航天器送往月球或火星，又需要达到怎样的速度呢？这就需要我们引入第二宇宙速度的概念。
第二宇宙速度，它是航天器摆脱地球引力束缚，飞离地球所需的最小初始速度。在这个速度下，航天器的离心力将大于地球的万有引力，使其不再绕地球做圆周运动，而是逐渐飞离地球。因此，第二宇宙速度也被称为「逃逸速度」。当火箭的速度突破每秒11.2公里的界限时，它便具备了将航天器送往月球、火星等遥远星球的能力。
然而，在实际操作中，火箭面临的挑战远不止于此。首先，地球的大气层会对火箭产生巨大的阻力，使其难以直接达到如此高的速度。其次，我们目前的发动机技术也尚未能达到这样的速度。因此，一种常见的策略是先将火箭发射到近地轨道，然后在那里进行加速，从而挣脱地球的引力束缚，飞往月球或火星。
我们已经详细探讨了前两个宇宙速度，接下来，我们将目光投向更为深远的第三宇宙速度。那么，第三宇宙速度究竟是什么呢？简而言之，第三宇宙速度是指当一个航天器从地球起飞，其飞行速度达到惊人的16.7千米/秒时，这个航天器将无需任何额外的加速，便能摆脱太阳的引力束缚，从而脱离太阳系，进入更为广阔的宇宙空间。
值得注意的是，地面上的物体，只需在成功脱离地球引力场后，再相对于地面达到12.3km/s的速度，就能实现这一壮举。这一速度是如何得出的呢？这得益于物理学中的一个基本定律——能量守恒定律。通过这一定律，科学家们能够精确计算出从地球表面飞离太阳系所需的最小初始速度。
那么，我们人类在航天技术方面的发展如何呢？目前，我们人类所制造的最快的航天器是美国的「新地平线」号冥王星探测器。其飞行速度达到了惊人的15公里/秒。由于它已经成功脱离了地球引力场，因此，其速度实际上已经超过了第三宇宙速度，向着更为深远的宇宙空间迈进。
