Question

まゆ✨

物理の問題です。
解説がないので解説をお願いします。

ある星から宇宙船を打ち上げて、星のまわりの軌道に乗せることを考える。以下では、空宙船の質量は常に一定値mであるとする。また。星は半径R、質量Mの一様な球とし、その重心位置をCで表す。星は静止しており自転もしていない。万有引力定数をGとして、以下の問いに答えよ。
（1）宇宙船に初速度V1を与えて打ち上げたところ、星の重心Cから距離aの最高点に達した後、落下を始めようとした。V1をa.R、M、Gを用いて表せ。
（2）次に、Cから距離aの位置で宇宙船を静止させたのち、宇宙船の向きを水平方向に変え。水平方向に初速度V2を与えたところ、宇宙船は図1に示すような星の重心Cを中心とした半径aの円運動を始めた。V2をa、M、Gを用いて表せ。
半径aの円運動をしている宇宙船の接線方向から、小さな隕石が接近してきた。隕石は宇宙船に衝突したが、宇宙船はこの隕石を無事に捕獲した。隕石との衝突により、宇宙船の速さがわずかに変化し、宇宙船は元の軌道から外れて新たな楕円軌道に移った。衝突点をP、CをはさんでPと反対側の楕円軌道上の位置をQとし、CP = a、CQ = Dbとする（a> b）。また、Pにおける宇宙船の衝突前の速さをV2,衝突後の速さをV3,Qに到連した時の速さをV4とする。
（3）限石は宇宙船の前方と後方のどちらから衝突したか。理由を付けて答えよ。
（4）V4をV2,V3を用いて表せ。