太空飛行器離開運行軌道需要介質阻力和什麼力？
火箭推力
航天動力學是研究太空飛行器和運載器在飛行中所受的力及其在力作用下的運動的學科，又稱星際航行動力學、天文動力學和太空動力學。航天動力學研究的運動包括太空飛行器的質心運動，稱軌道運動；太空飛行器相對於自身質心的運動和各部分的相對運動，稱姿態運動；以及與太空飛行器發射、太空飛行器軌道機動飛行有關的火箭運動。太空飛行器的飛行過程一般分為三個階段。發射段：太空飛行器由運載器攜帶，從地面起飛達到預定的高度和速度。運行軌道段：太空飛行器主要在萬有引力等自然界外力作用下運動。為了保持預定的軌道，有時需要少量的推力；有時為了軌道機動則需要較大的推力。降落軌道段：一些太空飛行器需要返回地球表面或者降落在目標天體的表面。這時太空飛行器在火箭推力和介質阻力等作用下，離開運行軌道降落到天體表面。在以上各個階段中，太空飛行器的運動都包含了軌道運動和姿態運動兩個部分。在運行軌道段，一般可以將兩種運動分別求解。而在發射段和降落段，兩種運動關係密切，需要聯立求解。研究太空飛行器的運動是以牛頓力學和火箭力學為基礎的，一般不考慮相對論效應。航天動力學以數學、力學、控制理論為基礎。它的研究內容分為軌道運動、姿態運動和火箭運動三個部分。
太空飛行器與自然天體的一個區別是軌道可以人為地選擇，在運動過程中又可以施加控制力以改變原來的軌道。按照太空飛行器擔負的使命選擇最有利的運行軌道是軌道設計的主要工作。火箭運載能力和控制精度的提高，擴大了軌道選擇的範圍。由於人們掌握了軌道運動規律，業已設計出實用的地球靜止衛星軌道、回歸軌道、太陽同步軌道、極軌道、暈軌道等。在這些軌道上運行的有通信衛星、廣播衛星、地球資源衛星、偵察衛星、氣象衛星等。在月球探測和行星探測活動中，多以接近目標天體為目的。實現這個目的的軌道數量很多，軌道設計的任務是從中選擇出一條最佳軌道。這條軌道應能達到最小動力消耗或最短飛行時間、最簡單控制方法、最便於地面觀察等要求。選出的軌道在實現過程中總會出現誤差，軌道設計的另一任務是設法將誤差控制在不影響完成飛行使命的範圍內。對於有機動能力的太空飛行器，軌道設計還與太空飛行器的動力系統和控制系統有關。因此，軌道設計是軌道理論在工程上的應用。
在航天動力學中，利薩如軌道是一種類周期性振動軌道，限制性三體系統中有5個平衡點，利薩如軌道是圍繞與兩個主體在同一直線上的拉格朗日點1和拉格朗日點2運行的軌道。李雅普諾夫軌道是與兩個主體在同一平面內的曲線，但利薩如軌道既包含在同一平面內的曲線也包含垂直於這個平面的曲線，是類似於利薩茹曲線的。暈輪軌道也是垂直於兩個主體的平面的軌道，但是它們是周期性的，而利薩如軌道不是。事實上，在同一直線上的平衡點實際上是動態不穩定的，擾動將使物體離平衡位置越來越遠。因此在拉格朗日點1和拉格朗日點2附近的太空飛行器實際上需要靠自身的推進系統來進行軌道維持。已有一些航天工程已經運用了利薩如軌道。1997年發射用於觀測太陽的高級成分探測器圍繞日-地系統的拉格朗日點1運行。2001年發射的威爾金森微波各向異性探測器圍繞日-地系統的拉格朗日點2運行。2009年5月14日發射的赫歇爾空間天文台和普朗克衛星圍繞日-地系統的拉格朗日點2運行。計劃中的詹姆斯韋伯太空望遠鏡和蓋亞任務將要被放置在日-地系統的拉格朗日點2上。
太空飛行器的質心運動研究，以牛頓力學為基礎從太空飛行器受到的作用力著手確定太空飛行器的運動。它可歸納為太空飛行器軌道理論及其應用研究兩個方面。它以天體力學中的軌道攝動理論為基礎，用於在已知太空飛行器所受的力的情況下確定太空飛行器軌道運動的問題。軌道理論是軌道設計、軌道測定的基礎。軌道攝動理論中將太空飛行器實際運動的軌道分成兩個部分。其中一部分是已經完全解出的簡化理論軌道。它與精確理論軌道十分接近。簡化理論軌道一般取符合二體問題運動規律的克卜勒軌道。另一部分是精確理論軌道與簡化理論軌道的差，稱為軌道攝動。