真正让宇航员失重的原因 ， 在于他们一直处在自由落体的状态 。宇航员一直在掉向地球 ， 但又因为速度够快 ， 所以一直掉不到地球上 ， 让他们看起来不受重力 。

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牛顿曾经做过一个思想实验 ， 假设地表上有一门大炮 ， 它朝着水平方向打出一发炮弹 。由于地心引力的作用 ， 炮弹飞行一段距离后 ， 将会掉到地上 。显然 ， 炮弹的水平飞行距离与初速度成正比 。
虽然有地心引力会把炮弹拽向地表 ， 但地球是个球体 ， 表面是弯曲的 ， 如果让炮弹的初速度快到一定程度 ， 它在掉下来时可以完美错开地表 ， 就这样一直在空中飞行 ， 不需要任何动力 。通过牛顿力学计算可知 ， 这个速度为每秒7.9公里 ， 也就是我们熟知的第一宇宙速度 。
【翟志刚出舱：怕地球飘跑了！地球为何能飘在太空中，而没掉下去？】

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第一宇宙速度是贴着地表无动力飞行所需的初速度 ， 但地球上有空气阻力 ， 还有山川阻挡 ， 所以我们需要到太空中 。到了太空中 ， 地心引力稍微弱了一些 ， 所需的环绕速度也会更小 。计算可得 ， 在400公里的轨道高度 ， 所需速度约为7.7公里/秒 。
以此速度飞行的宇宙飞船 ， 就能在对应的轨道高度上 ， 依靠惯性绕着地球飞行 。此时 ， 宇宙飞船和上面的宇航员都是在做自由落体运动 ， 但因为飞得够快 ， 所以不会撞上地球表面 ， 表现出失重的现象 。

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同样地 ， 地球也是飞得够快 ， 以每秒30公里的速度相对于太阳运动 ， 所以地球可以飘在太空中 ， 不会掉进太阳中 。那么 ， 地球最初又是如何达到这么快的速度呢？第一推动力来自于哪里？
这要追溯到整个太阳系的起源 。46亿年前 ， 太阳系还是一团正在自转的星云 。大部分星云物质聚集到中心 ， 形成了太阳 ， 残余星云则继续自转 ， 或者说绕着太阳旋转 。

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在残余星云中 ， 物质互相碰撞结合 ， 最终演变成了各大行星 ， 其中就包括我们的地球 。由于角动量守恒 ， 最初自转星云的角动量被地球继承 ， 所以地球还会继续绕着太阳旋转 。
来源：火星一号

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