人類去月球要走多久，為啥一定要很快速度，可以慢慢飛過去嗎？

本文基于回答網(wǎng)友問題：一個(gè)成人從地球走到月球需要多久？

這是一個(gè)瞎扯淡的問題，一個(gè)成年人光憑兩條腿，永遠(yuǎn)也走不出地球，怎么可能走到月球呢？但如果理解為地月距離，憑人類的行走速度，需要多久能走這么長(zhǎng)的距離，這就是個(gè)簡(jiǎn)單小學(xué)數(shù)學(xué)題了。

地月距離平均為38.4萬千米，1個(gè)成年人按照不快不慢的速度每小時(shí)可走約4千米，每天按照上班時(shí)間來計(jì)算，走八小時(shí)，就是32千米。這樣就要走12110天，每年約365.25天，就要走約33.16年。根據(jù)不同人走得快慢，每天走的時(shí)間多少，要走多久就可以根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整。

但做這樣一道小學(xué)數(shù)學(xué)題有什么意義呢？

人類如果要離開地球，首先就得克服地球引力，克服的方法就是速度，采用的設(shè)備目前主要是火箭，飛天的火箭根據(jù)前往目的地不同，一般要求達(dá)到三個(gè)宇宙速度其中的一個(gè)。何謂三個(gè)宇宙速度？這是科學(xué)家們根據(jù)地球引力，計(jì)算出來與引力抗衡的速度。

第一宇宙速度為每秒7.9千米，達(dá)到了這個(gè)速度就能夠與地球引力抗衡，在一定高度圍繞著地球旋轉(zhuǎn)，既不被地球引力拉扯下來，也不會(huì)脫離地球引力飛走，因此又叫環(huán)繞速度；第二宇宙速度為每秒11.2千米，達(dá)到這個(gè)速度，就可以脫離地球引力，飛向其他的行星，因此又叫脫離速度；第三宇宙速度為每秒16.7千米，達(dá)到這個(gè)速度，就可以在地球這個(gè)位置脫離太陽(yáng)引力，飛往太陽(yáng)系以外，因此又叫逃逸速度。

還有第四宇宙速度，就是脫離銀河系的速度，這里就不扯遠(yuǎn)了。

實(shí)際上，第二宇宙速度就是地球的逃逸速度，也就是可以逃逸地球引力的速度。根據(jù)地球在太陽(yáng)系的位置以及與太陽(yáng)和太陽(yáng)系其他星球的關(guān)系，我們可以計(jì)算出地球的引力影響范圍（希爾球半徑）約為150萬千米，也就是說，在這個(gè)范圍內(nèi)，你沒有達(dá)到第二宇宙速度，最終都要被地球拉拽回來。

月球距離地球38.4萬千米，因此依然在地球的引力圈內(nèi)，所以月球才會(huì)被地球引力拉扯著圍繞自己公轉(zhuǎn)。因此人類要前往月球，速度就需要達(dá)到第一宇宙速度和第二宇宙速度之間，一般要達(dá)到每秒10~11千米左右。

而到達(dá)月球并非是一條直線就到達(dá)了，因?yàn)榈厍蛟谧赞D(zhuǎn)和公轉(zhuǎn)，月球也在公轉(zhuǎn)，而且為了達(dá)到更高速度，航天器要圍繞地球做幾圈環(huán)繞動(dòng)作，以提升到預(yù)定速度，因此發(fā)射航天器到月球，實(shí)際行駛的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)不止38.4萬千米。

如果按照每秒11.2千米的速度，走完38.4萬千米，只需要不到10個(gè)小時(shí)。但事實(shí)上，所有航天器前往月球都要飛幾天。

如上世紀(jì)阿波羅11號(hào)載人登月飛船，于1969年7月16日9時(shí)32分發(fā)射，到7月19日才到達(dá)月球附近，7月20日20點(diǎn)17分43秒實(shí)施了在月表登陸；我國(guó)2020年11月24日發(fā)射的嫦娥五號(hào)，也是用了4天，于11月28日才到達(dá)月球軌道。

發(fā)射到月球的航天器，速度當(dāng)然還可以更快，甚至超過第三宇宙速度，但這樣到達(dá)月球后剎車的難度就更大，剎車距離就更遠(yuǎn)，消耗的剎車燃料就更多，就會(huì)得不償失，因此一個(gè)合適的速度才是最經(jīng)濟(jì)效率最高的。

引力公式為：F=GMm/r^2，這里的F表示引力大小值，G代表引力常數(shù)，M和m表示引力作用雙方質(zhì)量，r為引力作用雙方質(zhì)心距離。從引力公式，我們可以看出，引力大小與質(zhì)量成正比，與距離平方成反比。這就說明距離越遠(yuǎn)引力衰減得就越快。

因此，所謂三個(gè)宇宙速度都是地球表面離開地球需要達(dá)到的速度。到了月球這個(gè)位置，脫離地球引力所需速度就小多了，根據(jù)第二宇宙速度公式v=√（2GM/R）計(jì)算，在月球這么遠(yuǎn)的地方脫離地球引力速度“v”，只需要每秒1.44多點(diǎn)千米就行了。

但如果你靠近了月球，又會(huì)被月球引力拉扯，這時(shí)月球?qū)δ愕囊痛笥诘厍蛄?。月球表面逃逸速度為每?.37千米，環(huán)繞速度要達(dá)到每秒約1.7千米。因此到了月球附近，需要有每秒約1.7千米以上的速度才能夠不被月球拉扯下去，每秒2.3千米以上速度才能逃出月球引力。

三個(gè)宇宙速度，只是指在地球地表能抗衡地球引力的初始速度。有許多朋友老弄不清這個(gè)問題，常問如果一直有燃料保持速度，可以不需要達(dá)到三個(gè)宇宙速度，就能慢慢脫離地球引力嗎？我的回答是：當(dāng)然可以。

但問題是，這需要極大的燃料消耗，火箭或飛船就需要帶足夠巨量的燃料；而巨量燃料又會(huì)大大加大了火箭起飛重量，這樣又要增加更多的燃料用于起飛這些增加的燃料和設(shè)備重量，這樣就會(huì)形成一個(gè)惡性循環(huán)，根本無法起飛。

因此科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)計(jì)算出來的環(huán)繞速度、脫離速度、逃逸速度，是迄今為止航天發(fā)射需要達(dá)到的初始速度，是抗衡地球引力最科學(xué)最節(jié)省燃料的發(fā)射方式?；鸺l(fā)射達(dá)到了初始速度后，已經(jīng)飛出大氣層，已經(jīng)沒有了空氣阻力，就只需要極少的燃料進(jìn)行加速、減速和變軌了，主要依靠慣性或者天體引力彈弓效應(yīng)提升速度，飛往遙遠(yuǎn)的目標(biāo)。

人類認(rèn)識(shí)了引力的奇妙作用后，利用這個(gè)已經(jīng)認(rèn)識(shí)的自然規(guī)律，才能夠走出地球，飛向深空。人如果不借助飛行器，再怎么蹦跶，也蹦不了幾米高，如何走到月球？因此本文只是利用這個(gè)無厘頭的問題，簡(jiǎn)單普及一下引力與速度之間科學(xué)常識(shí)，供各位參考。

不知是否說清楚了？謝謝閱讀，歡迎討論。

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