开普勒在1609-1619年发表了著名的开普勒行星三定律，其中第三定律的内容：所有行星在椭圆轨道的半长轴的三次方跟公转周期的平方的比值都相等．实践证明．开普勒三定律也适用于人造地球卫星．2005年10月17日，“神舟”六号飞船在绕地球飞行5天后顺利返回．“神舟”六号飞船在圆轨道正常运行时，其圆轨道半径为r，返回过程可简化为：圆轨道上飞船，在适当位置开动制动发动机一小段时间（计算时可当作一瞬时），使飞船速度减小，并由圆轨道转移到与地面相切的椭圆轨道上，如图所示，椭圆轨道与地面的切点即为设在内蒙的飞船主着陆场，设地球半径为R，地球表面的重力加速度为g，圆轨道为椭圆轨道的一种特殊情况，空气阻力不计．问：
（1）制动发动机是采用喷射加速后的质子流来制动，那么发动机应向什么方向喷射质子流？
（2）飞船在圆轨道运行的周期．
（3）制动之后，飞船经过多长时间到达地面的主着陆场．

开普勒行星运动第三定律指出：行星绕太阳运动的椭圆轨道的半长轴a的三次方与它的公转周期T的二次方成正比，即

a2

T2

=K，k是一个对所有行星都相同的常量．将行星绕太阳的运动按圆周运动处理，请你证明太阳系中该常量的表达式为（已知引力常量为G，太阳的质量为M_太）：k=

G

4π2

M_太．