釋義
第一宇宙速度人造衛星在地面附近繞地球做勻速圓周運動所必須具有的速度。
簡介
第一宇宙速度（V1）太空飛行器沿地球表面作圓周運動時必須具備的速度，也叫環繞速度。按照力學理論可以計算出V1＝7．9公里／秒。太空飛行器在距離地面表面數百公里以上的高空運行，地面對太空飛行器引力比在地面時要小，故其速度也略小於V1。第二宇宙速度（V2）當太空飛行器超過第一宇宙速度V1達到一定值時，它就會脫離地球的引力場而成為圍繞太陽運行的人造行星，這個速度就叫做第二宇宙速度，亦稱逃逸速度。按照力學理論可以計算出第二宇宙速度V2＝11．2公里／秒。由於月球還未超出地球引力的範圍，故從地面發射探月太空飛行器，其初始速度不小於10．848公里／秒即可。
第三宇宙速度（V3）從地球表面發射太空飛行器，飛出太陽系，到浩瀚的銀河系中漫遊所需要的最小速度，就叫做第三宇宙速度。按照力學理論可以計算出第三宇宙速度V3＝16．7公里／秒。需要注意的是，這是選擇太空飛行器入軌速度與地球公轉速度方向一致時計算出的V3值；如果方向不一致，所需速度就要大於16．7公里／秒了。可以說，太空飛行器的速度是掙脫地球乃至太陽引力的惟一要素，目前只有火箭才能突破宇宙速度。
由於太空飛行器在地球稠密大氣層以外極高真空的宇宙空間以類似自然天體的運動規律飛行，所以實現航天首先要尋找不依賴空氣而又省力的運載工具。
火箭本身既攜有燃燒劑，又帶有氧化劑，能夠在太空中飛行。但要掙脫地球引力和克服空氣阻力飛出地球，單級火箭還做不到，必須用多級火箭接力，逐級加速，最終才能達到宇宙速度要求的數值。
現代運載火箭由箭體結構、動力裝置、制導和控制系統、遙測系統、外測系統、安全自毀和其他附加系統構成，各級之間靠級間段和分離機構連線，太空飛行器裝在末級火箭的頂端位置，通過分離機構與末級火箭相連；太空飛行器外面裝有整流罩，以便在發射初始階段保護太空飛行器。
運載火箭的技術指標，包括運載能力、入軌精度、火箭對不同重量的太空飛行器的適應能力和可靠性。太空飛行器的重量和軌道不同，所需火箭提供的能量和速度也各不相同，各種軌道與速度之間有一定的對應關係。如把太空飛行器送入185公里高的圓形軌道運行所需的速度為7．8公里／秒；太空飛行器進入1000公里高的圓形軌道運行所需速度為8．3公里／秒；太空飛行器進入地球同步轉移軌道運行所需速度為10．25公里／秒；太空飛行器探測太陽系所需速度為12～20公里／秒等。直到今天，只有依靠火箭才能突破宇宙速度，實現人類飛天的理想。
算法
第一宇宙速度第一宇宙速度也是人造衛星在地面附近繞地球做“勻速圓周運動”所必須具有的速度。但是隨著高度的增加，地球引力下降，環繞地球飛行所需要的飛行速度也降低，所有太空飛行器都是在距地面很高的大氣層外飛行，所以它們的飛行速度都比第一宇宙速度低。
第一宇宙速度的計算公式是：
Ｖ1＝√gR(m/s)，其中g＝9.8(m/s2)，R＝6.4×106（m)。
科學用途
人類要發射人造地球衛星或發射完成星際航行的飛行器，就要擺脫地球強大的引力，那如何離開地球呢，這就要使運載飛行器或人造地球衛星的太空梭或運載火箭的速度要達到宇宙速度，那什麼是宇宙速度呢，它有幾類，以下加以說明：
所謂宇宙速度就是從地球表面發射飛行器，飛行器環繞地球、脫離地球和飛出太陽系所需要的最小速度，分別稱為第一、第二、第三宇宙速度。早期，人們在探索航天途徑時，為了估計克服地球引力、太陽引力所需的最小能量，引入了三個宇宙速度的概念。假設地球是一個圓環，周圍也沒有大氣，物體能環繞地球運動的最低的軌道就是半徑與地球半徑相同的圓軌道。這時物體具有的速度是第一宇宙速度，大約為7.9公里/秒。物體在獲得這一水平方向的速度以後，不需要再加動力就可以環繞地球運動。
地球上的物體要脫離地球引力成為環繞太陽運動的人造行星，需要的最小速度是第二宇宙速度。地面物體獲得這樣的速度即能沿一條拋物線軌道脫離地球。地球上物體飛出太陽系相對地心最小速度稱為第三宇宙速度，它的大小為16.6公里/秒。地面上的物體在充分利用地球公轉速度情況下再獲得這一速度後可沿雙曲線軌道飛離地球。當它到達距地心93萬公里處，便被認為已經脫離地球引力，以後就在太陽引力作用下運動。這個物體相對太陽的軌道是一條拋物線，最後會脫離太陽引力場飛出太陽系。一些特殊的軌道速度，如環繞速度、逃逸速度，有時也被分別稱為第一、第二宇宙速度。
那如何才能使運載火箭或太空梭達到宇宙速度呢，理論和實踐證明，火箭飛行速度決定於火箭發動機的噴氣速度和火箭的質量比。發動機的噴氣速度越高，火箭飛行的速度越高；火箭的質量比越大，火箭飛行能達到的速度越高。火箭的質量比是火箭起飛時的質量(包括推進劑在內的質量)與發動機相關機(熄火)時刻的火箭質量(火箭的結構質量，即淨重)之比。因此，質量比大，就意味著火箭的結構質量小，所攜帶的推進劑多。火箭可分為單級和多級，多級火箭又可分為串連、並連、串並連相結合，一般來說，火箭級數越多它的動能越大，但是理論計算和實踐經驗表明，每增加1份有效載荷，火箭需要增加10份以上的質量來承受，隨著火箭級數的增加，使最下面的一級和隨後的幾級變得越來越寵大，以致於無法起飛。多級火箭一般不超過4級。
其他
第一宇宙速度兩物體間引力的大小與兩物體的質量的乘積成正比，與兩物體間距離的平方成反比,而與兩物體的化學本質或物理狀態以及中介物質無關。
用公式表示為：F=G*M1M2/（R*R） （G=6.67×10^-11N•m^2/kg^2） 可以讀成F等於G乘以M1M2除以R的平方商
更加嚴謹的表示是如下的矢量形式：
其中：
F: 兩個物體之間的引力
G: 萬有引力常數
m1: 物體1的質量
m2: 物體2的質量
r: 兩個物體之間的距離
第二宇宙速度第二宇宙速度（V2）當太空飛行器超過第一宇宙速度V1達到一定值時，它就會脫離地球的引力場而成為圍繞太陽運行的人造行星，這個速度就叫做第二宇宙速度，亦稱脫離速度。按照力學理論可以計算出第二宇宙速度宇宙速度V2=11．2公里/秒。由於月球還未超出地球引力的範圍，故從地面發射探月太空飛行器，其初始速度不小於10．848公里/秒即可。第三宇宙速度第三宇宙速度（V3）從地球表面發射太空飛行器，飛出太陽系，到浩瀚的銀河系中漫遊所需要的最小速度，就叫做第三宇宙速度，亦稱逃逸速度。按照力學理論可以計算出第三宇宙速度V3=16．7公里/秒。需要注意的是，這是選擇太空飛行器入軌速度與地球公轉速度方向一致時計算出的V3值；如果方向不一致，所需速度就要大於16．7公里/秒了。可以說，太空飛行器的速度是掙脫地球乃至太陽引力的惟一要素。第四宇宙速度預計物體具有110~120km/s的速度時，就可以脫離銀河系而進入河外星系，這個速度叫做第四宇宙速度。第五宇宙速度指的是太空飛行器從地球發射，飛出本星系群的最小速度大小，由於本星系群的半徑、質量均未有足夠精確的數據，所以無法估計數據大小。當前科學家估計大概有50--100億光年，照這樣算，應該需要1500--2250km/S的速度才能飛離。
