答：垂直于黄道平面发射探测器，所需的最低发射速度为52.9km/s，远远高于第三宇宙速度，需要的能量是非常巨大的。

我们知道，第三宇宙速度16.7千米/秒，是地球上逃离太阳系的最低速度。但是很多人对第三宇宙速度的理解并不正确，比如地球的公转速度是29.8千米/s，那么，我的问题来了：

地球公转速度高于第三宇宙速度，为什么地球没有逃离太阳系引力？

如果把这个问题弄明白，就解释了不垂直于黄道平面发射探测器的原因！

首先，黄道指的是地球围绕太阳的公转平面。

第三宇宙速度，并不是指地球轨道处的太阳引力逃逸速度，而是指地球上发射的物体，要逃离太阳引力相对于地球的最低速度。

根据万有引力势能公式，我们很容易计算出，地球轨道处逃离太阳引力的速度为v=√（2GM/r）=42.2km/s。

地球公转速度是v0=29.8km/s，也就解释了地球无法逃离太阳引力的原因。

我们在地球上发射探测器，完全可以借助地球的公转速度，然后在29.8km/s的基础上，再增加v1=12.4km/s，就可以达到42.2km/s的逃逸速度，这将省去很大一笔能量。

但是，在地球上的物体，还需要额外克服地球的引力，逃离地球的速度（第二宇宙速度）为v2=11.2km/s。

所以：在地球上，逃离太阳引力的最小发射速度：v=√(v1^2+v2^2)=√(12.4^2+11.2^2)=16.7km/s。

这就是第三宇宙速度的算法。

理解了这点，再来回答原问题。

第三宇宙速度，是我们借助了地球公转速度后的最小发射速度，但是我们需要向着地球公转方向发射才行。

如果我们采用垂直于黄道平面发射探测器，此时对太阳的逃逸速度还是42.2km/s，但是与地球公转方向垂直了。

要想完全垂直于黄道平面发射探测器，我们需要克服部分地球的公转速度，还要克服地球的第二宇宙速度。

那么发射速度为v=√(v^2+v0^2+v2^2+)=√(42.2^2+29.8^2+11.2^2)=52.9km/s。

也就是说：地球上发射探测器，要想垂直于黄道平面达到太阳的逃逸速度，探测器最小发射速度高达52.9km/s，这远远高于第三宇宙速度，而且人类目前的航天技术，也达不到这么高的发射速度呢！

另外，在黄道平面的探测器，还可以利用火星木星等大天体的弹弓效应，进一步节约燃料，但是垂直于黄道面发射对我探测器，就没有这样的条件。

所以，垂直于黄道平面发射探测器，不但不能节约燃料，反而需要消耗更多的能量，是平行于黄道平面发射探测器的（52.9/16.7）^2=10倍。

好啦！我的答案就到这里，喜欢我们答案的读者朋友，记得点击关注我们——艾伯史密斯！

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