軌道速度

要怎麼待在軌道上？令人意外的答案是：你一直在往下掉，但同時側向移動得夠快，快到地面在你下方彎開的速度，正好和你朝它掉落的速度一樣。你於是一直「錯過」地球。軌道速度就是讓這場平衡把戲成立的側向速率：夠快才能持續繞行，又不能快到直接飛向外太空。

對圓形軌道來說，數學很乾淨。重力恰好提供把路徑彎成圓所需的向心力，於是 G M m / r^2 = m v^2 / r。繞行物體的質量 m 消掉了，剩下 v = sqrt(G M / r)，其中 M 是被繞天體的質量，r 是從其中心量起的軌道半徑。注意這句話的含意：軌道越低，就得跑得越快。低軌衛星飛快繞行，遠處的則慢悠悠。

對僅在數百公里高的國際太空站來說，v 約為 7.8 km/s，大約時速 28,000 公里。這就是為什麼進入軌道主要靠的是取得龐大的水平速度，而不只是把高度升高。一個常見的誤解是：繞軌的東西已經擺脫了重力；事實上重力正是把它們維持在彎曲路徑上的那股力，它們是在持續地繞著行星自由下落。