離開地球進入太空，自古以來就是人類夢寐以求的一個目標

引力和運動：在質量不大的物體之間引力是很小的，但是龐大的天體之間引力就十分可觀了。舉個例子吧：太陽對地球的引力大約為4,000,000,000,000,000,000噸！就是因為這個引力，地球才能夠「守著」自己的軌道，日復一日年復一年地圍繞太陽運轉。為了更形象地理解這個引力的大小，我們不妨想像太陽和地球之間有一個無形的「引力鏈條」，它把地球牢牢地拴住在運行軌道上。如果我們想用一根根有形的鋼索來代替這個無形的鏈條，那工程師們要花多大的力氣呢？假定採用非常堅固的鋼材（每平方毫米的細絲能經受100公斤的拉力），假定製造非常粗大的鋼索（它的直徑有5000米），我們要使用200萬根才能把地球拉住在目前的軌道上。當然，真實的情況是，太陽和地球之間並沒有什麼鏈條，就是太陽的引力在起作用。這個引力總是指向太陽的，人們也常常把它叫做「有心力」，太陽就是「力心」。圍繞太陽運轉的地球（以及其他的行星）是在太陽的有心力場中作自由運動，儘管行星的自由運動和蘋果自由落體運動在形式上似乎完全不同，它們是沿曲線軌道運動（有的是圓周，有的是橢圓）繞著力心不停地運轉。無論行星的運轉軌道是哪種形狀，它們都處於失重狀態但都具有向心加速度。太陽的引力是不大不小恰到好處：太小了行星就會飛離軌道進入浩瀚的太空，太大了行星也不能維持在軌道上而會向著力心墜落。牛頓採用萬有引力定律證明了開普勒的行星運動定律，隨後又有人採用萬有引力定律預言了海王星、冥王星的存在並被天文觀察所證實。牛頓用同樣的理論討論了在地球引力場中的月亮軌道。所以，牛頓的確十分偉大，他使人們了解到蘋果落地和月亮懸空都是萬有引力的功勞，從而將人類對宇宙的認識帶到了一個全新的階段。

航天夢：離開地球進入太空，自古以來就是人類夢寐以求的一個目標。然而，這種美好的航天夢只有在科學技術有了長足發展的現代才可能實現，首先，人們必須知道怎樣才能使人造衛星進入指定的軌道？科學家依照牛頓的萬有引力定律，計算出能使物體成為人造地球衛星的最小速度是7.9公里/秒（人們稱作為環繞速度或第一宇宙速度），又計算出使航天器脫離地球不再返回圍繞但仍然留在太陽系裡的最小速度是11.2公里/秒（人們稱作為逃逸速度或第二宇宙速度），還計算出使航天器能夠飛出太陽系的最小速度是16.6公里/秒（人們稱作為第三宇宙速度）。這樣，工程師們就可以確定發射要求了。其次，人們必須要研製出像火箭這樣強大的運輸工具，它們能把衛星、飛船等航天器發射到地球外的宇宙空間里。正是有了這些理論和技術的基礎，人們才得以一步步地實現了航天夢。1957年10月4日蘇聯發射了世界上第一顆人造衛星，1970年4月24日中國發射了我國第一顆人造衛星。到目前為止，人類共向太空發射了大約5000顆衛星，但目前在軌運行的還有將近1000顆。多種人造衛星當空起舞，發揮著各種各樣和人們生活息息相關的作用，比如你能夠看到幾十個電視頻道以及能夠知曉每天每周的天氣預報，這裡面就都有衛星的功勞。由於使用者的目的不同，人造衛星有著不同的用途：有的衛星裝有照相設備，可以對地面進行照相、偵察、調查資源、監測地球氣候和污染等；有的衛星裝有天文觀測設備，可以對宇宙進行天文觀測；有的衛星裝有通信轉播設備，可以轉播廣播、電視、數據、電話等通訊訊號；有的衛星裝有科學研究設備，可以進行科研及空間微重力條件下的特殊生產（像高純度大晶體，超純度金屬，超導合金和生物藥品等等）。更令人振奮的是，從2004年開始，我國實施了「探月工程」，將通過「繞，落，回」三個步驟把航天器送上月亮，古代中國人民的「嫦娥奔月」美麗夢想終於實現了。

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