kosmische Geschwindigkeiten

kọsmische Geschwindigkeiten,

 

astronautische Geschwindigkeiten, die Anfangsgeschwindigkeiten, die ein von der Oberfläche der Erde (oder von einem anderen Zentralkörper, z. B. Mond, Planeten) abgeschossener Körper haben muss, um bestimmte Bahnen zu erreichen: Schießt man einen Körper von einem wenig über der Erdoberfläche gelegenen Punkt mit der ersten kosmischen Geschwindigkeit (Grenzgeschwindigkeit, Kreisbahngeschwindigkeit) v_G ≈ 7,9 km/s in waagerechter Richtung, so beschreibt er eine Kreisbahn. Die Kreisbahngeschwindigkeit nimmt umso mehr ab, je weiter die Einschusshöhe von der Erdoberfläche (oder Mondoberfläche) entfernt ist. Schießt man einen Körper unter einem beliebigen Winkel mit mindestens der zweiten kosmischen Geschwindigkeit (Fluchtgeschwindigkeit, Entweichgeschwindigkeit) v_F von der Oberfläche eines Zentralkörpers ab, so kann er aus dessen Gravitationsfeld entfliehen. Für die Erde gilt: v_F ≈ 11,2 km/s, für den Erdmond 2,38 km/s. Ein von der Erde abgeschossener Körper verlässt das Gravitationsfeld der Sonne, wenn seine Abschussgeschwindigkeit relativ zur Sonne mindestens 42 km/s beträgt; diese Geschwindigkeit (solare Fluchtgeschwindigkeit) lässt sich unter Ausnutzung der Bahngeschwindigkeit der Erde erreichen, wenn man einen Körper in Richtung der Erdumlaufbewegung mit einer Anfangsgeschwindigkeit relativ zur Erde abschießt, die mindestens gleich der dritten kosmischen Geschwindigkeit von etwa 16,6 km/s ist. Die vierte kosmische Geschwindigkeit ist die Geschwindigkeit, mit der ein Flugkörper von der Erde in der günstigsten Richtung abgeschossen werden muss, damit er das Milchstraßensystem verlassen kann; sie beträgt etwa 100 km/s.