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到達(dá)火星需要多長(zhǎng)時(shí)間？前往紅色星球的旅行時(shí)間取決于幾個(gè)因素，包括行星的火星位置和可用的技術(shù)。(圖片來(lái)源:uux.cn/Nzoka John via Getty Images)
（神秘的需多武漢約炮（約大學(xué)生服務(wù)）【電話(huà)微信192=1819=1410提供外圍女上門(mén)服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)地球uux.cn）據(jù)美國(guó)太空網(wǎng)（By Nola Taylor Tillman, Daisy Dobrijevic）：想知道到達(dá)火星需要多長(zhǎng)時(shí)間嗎？
答案取決于幾個(gè)因素，從地球和火星的到達(dá)位置到推動(dòng)你到達(dá)那里的技術(shù)。根據(jù)美國(guó)宇航局的火星說(shuō)法，去紅色星球的需多單程旅行需要大約9個(gè)月。如果你想做一次往返旅行，到達(dá)總的火星來(lái)說(shuō)，大約需要21個(gè)月，需多因?yàn)槟阈枰诨鹦巧系却蠹s三個(gè)月，到達(dá)以確保地球和火星處于合適的火星位置，以便返回家園。需多
我們來(lái)看看利用現(xiàn)有技術(shù)去紅色星球旅行需要多長(zhǎng)時(shí)間，到達(dá)并探索一些會(huì)影響你旅行時(shí)間的火星因素。
火星有多遠(yuǎn)？需多
為了確定到達(dá)火星需要多長(zhǎng)時(shí)間，我們必須首先知道兩顆行星之間的距離。
火星是離太陽(yáng)第四遠(yuǎn)的行星，也是離地球第二近的行星(金星最近)。但是當(dāng)?shù)厍蚝突鹦菄@太陽(yáng)運(yùn)行時(shí)，它們之間的武漢約炮（約大學(xué)生服務(wù)）【電話(huà)微信192=1819=1410提供外圍女上門(mén)服務(wù)快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達(dá)距離是不斷變化的。
理論上，地球和火星彼此最接近的時(shí)間是火星離太陽(yáng)最近的時(shí)候(近日點(diǎn))，地球離太陽(yáng)最遠(yuǎn)的時(shí)候(遠(yuǎn)日點(diǎn))。這將使行星之間的距離僅為3390萬(wàn)英里(5460萬(wàn)公里)。然而，這在有記載的歷史中從未發(fā)生過(guò)。這兩顆行星最接近的記錄發(fā)生在2003年，當(dāng)時(shí)它們相距只有3480萬(wàn)英里(5600萬(wàn)公里)。
當(dāng)這兩顆行星都在離太陽(yáng)最遠(yuǎn)的時(shí)候，它們相距最遠(yuǎn)，位于恒星的相對(duì)兩側(cè)。此時(shí)，它們可能相距2.5億英里(4.01億公里)。
地球和火星之間的平均距離是1.4億英里(2.25億公里)。
以光速旅行到火星需要多長(zhǎng)時(shí)間？

地球和火星這兩顆行星之間的平均距離是1.4億英里(2.25億公里)。兩顆行星之間的距離影響了在兩者之間旅行的時(shí)間。(圖片來(lái)源:uux.cn/美國(guó)宇航局/JPL加州理工學(xué)院)
光以大約每秒186，282英里(每秒299，792公里)的速度傳播。因此，從火星表面發(fā)出的光到達(dá)地球需要以下時(shí)間(反之亦然):
最接近的可能:182秒，或3.03分鐘最接近的記錄:187秒，或3.11分鐘最遠(yuǎn)進(jìn)場(chǎng)時(shí)間:1342秒或22.4分鐘平均來(lái)說(shuō):751秒，也就是12.5分鐘多一點(diǎn)
迄今最快的航天器
最快的航天器是美國(guó)宇航局的帕克太陽(yáng)探測(cè)器，因?yàn)樗诳拷?yáng)時(shí)不斷打破自己的速度記錄。2021年11月21日，帕克太陽(yáng)探測(cè)器在第10次近距離飛越我們的恒星時(shí)達(dá)到了每秒101英里(163公里)的最高速度，相當(dāng)于驚人的364，621英里/小時(shí)(586，000公里/小時(shí))。根據(jù)美國(guó)宇航局的一份聲明，當(dāng)帕克太陽(yáng)探測(cè)器在2024年12月到達(dá)太陽(yáng)表面400萬(wàn)英里(620萬(wàn)公里)以?xún)?nèi)時(shí)，飛船的速度將達(dá)到每小時(shí)43萬(wàn)英里(692，000公里)！

美國(guó)宇航局的帕克太陽(yáng)探測(cè)器是目前發(fā)射的最快的航天器。(圖片鳴謝:uux.cn/NASA/約翰·霍普金斯APL/史蒂夫·格里本)
因此，如果你理論上能夠搭乘帕克太陽(yáng)探測(cè)器，并從其聚焦太陽(yáng)的任務(wù)中繞道，以探測(cè)器第10次飛越時(shí)達(dá)到的速度(每秒101英里)從地球直線(xiàn)旅行到火星，那么你到達(dá)火星所需的時(shí)間將是:
最接近的方法:93小時(shí)最接近記錄:95小時(shí)最遠(yuǎn)進(jìn)近:686小時(shí)(28.5天)平均:384小時(shí)(16天)
火星旅行時(shí)間與專(zhuān)家問(wèn)答
我們向歐空局高級(jí)任務(wù)分析師邁克爾·汗詢(xún)問(wèn)了一些關(guān)于火星旅行時(shí)間的常見(jiàn)問(wèn)題。
邁克爾·汗歐空局高級(jí)任務(wù)分析員
邁克爾·汗是歐洲航天局(ESA)的高級(jí)任務(wù)分析師。他的工作包括研究飛往包括火星在內(nèi)的行星的軌道力學(xué)。
到達(dá)火星需要多長(zhǎng)時(shí)間&什么影響了旅行時(shí)間？
從一個(gè)天體到另一個(gè)天體所需的時(shí)間很大程度上取決于一個(gè)人愿意花費(fèi)的能量。這里的“能量”指的是運(yùn)載火箭所付出的努力和航天器上火箭發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)作的總和，以及所使用的推進(jìn)劑的數(shù)量。在太空旅行中，一切都?xì)w結(jié)于能量。太空飛行是對(duì)能源的巧妙管理。
向月球轉(zhuǎn)移的一些常見(jiàn)解決方案是1)類(lèi)霍曼轉(zhuǎn)移和2)自由返回轉(zhuǎn)移。霍曼轉(zhuǎn)移通常被認(rèn)為是需要最低能量的轉(zhuǎn)移，但只有當(dāng)你希望轉(zhuǎn)移只持續(xù)幾天，另外，如果對(duì)發(fā)射有一些限制，這才是真的。事情從那里開(kāi)始變得非常復(fù)雜，我就不贅述了。
關(guān)于向火星的轉(zhuǎn)移，這些必然是行星際轉(zhuǎn)移，即以太陽(yáng)為中心體的軌道。否則，上面所說(shuō)的大部分都適用:問(wèn)題仍然是能源的消耗。另一個(gè)復(fù)雜因素是，火星軌道相當(dāng)偏心，而且它的軌道平面相對(duì)于地球的軌道平面是傾斜的。當(dāng)然，火星繞太陽(yáng)運(yùn)行的時(shí)間比地球長(zhǎng)。所有這些都在一種叫做“豬排圖”的常見(jiàn)圖表中考慮到了，這種圖表本質(zhì)上是告訴你出發(fā)和到達(dá)所需的日期以及所需的能量。
“豬排圖”向軌跡專(zhuān)家顯示，火星轉(zhuǎn)移的機(jī)會(huì)大約每25-26個(gè)月出現(xiàn)一次，這些轉(zhuǎn)移被細(xì)分為不同的類(lèi)別，一個(gè)稍快，通常約為5-8個(gè)月，另一個(gè)大約需要7-11個(gè)月。也有需要更長(zhǎng)時(shí)間的轉(zhuǎn)移，但我不是在這里談?wù)撨@些。大多數(shù)情況下，但不總是這樣，第二個(gè)，較慢的一個(gè)被證明是更有效的能源。一條經(jīng)驗(yàn)法則是，轉(zhuǎn)移到火星大約需要人類(lèi)妊娠期的時(shí)間，大約9個(gè)月。但是這僅僅是一個(gè)近似值。你仍然需要做所有的數(shù)學(xué)運(yùn)算來(lái)找出什么適用于特定的日期。
為什么打算在目標(biāo)天體(如火星)上運(yùn)行或著陸的航天器的旅行時(shí)間比那些剛剛飛過(guò)的航天器慢得多？
如果你想讓你的飛船進(jìn)入火星軌道或者在火星表面著陸，你就給設(shè)計(jì)問(wèn)題增加了很多約束。對(duì)于軌道飛行器來(lái)說(shuō)，你必須考慮軌道插入所需的大量推進(jìn)劑，而對(duì)于著陸器來(lái)說(shuō)，你必須設(shè)計(jì)和建造一個(gè)能夠承受大氣層進(jìn)入載荷的隔熱罩。通常，這將意味著火星的到達(dá)速度不能超過(guò)某個(gè)邊界。將這種約束加入到軌跡優(yōu)化問(wèn)題中，將會(huì)限制你所獲得的類(lèi)似霍曼轉(zhuǎn)移的解的范圍。這通常會(huì)導(dǎo)致傳輸持續(xù)時(shí)間增加。
計(jì)算火星旅行時(shí)間的問(wèn)題
之前計(jì)算的問(wèn)題在于，它們是以直線(xiàn)來(lái)測(cè)量?jī)深w行星之間的距離的。穿越地球和火星的最遠(yuǎn)通道需要直接穿越太陽(yáng)，而航天器必須在太陽(yáng)系恒星的軌道上運(yùn)行。
雖然這對(duì)于最近的方法來(lái)說(shuō)不是問(wèn)題，但是當(dāng)行星在太陽(yáng)的同一邊時(shí)，另一個(gè)問(wèn)題就存在了。這些數(shù)字還假設(shè)兩個(gè)行星保持恒定的距離；也就是說(shuō)，當(dāng)探測(cè)器從地球發(fā)射時(shí)，兩顆行星距離最近，在探測(cè)器運(yùn)行的時(shí)間長(zhǎng)度內(nèi)，火星將保持相同的距離。
然而，在現(xiàn)實(shí)中，行星在圍繞太陽(yáng)運(yùn)行的過(guò)程中以不同的速度運(yùn)動(dòng)。工程師們必須計(jì)算出從地球向火星發(fā)射宇宙飛船的理想軌道。就像從移動(dòng)的車(chē)輛上向移動(dòng)的目標(biāo)投擲飛鏢一樣，他們必須計(jì)算航天器到達(dá)時(shí)行星的位置，而不是它離開(kāi)地球時(shí)的位置。
如果你的目標(biāo)是最終繞著你的目標(biāo)行星運(yùn)行，你也不可能以最快的速度旅行。宇宙飛船需要到達(dá)的速度足夠慢，以便能夠執(zhí)行軌道插入操作，而不是直接飛過(guò)預(yù)定的目的地。
去火星的旅行時(shí)間也取決于推進(jìn)系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展。
根據(jù)美國(guó)宇航局戈達(dá)德太空飛行中心的網(wǎng)站，發(fā)射到火星的理想陣容將使你在大約九個(gè)月內(nèi)到達(dá)地球。該網(wǎng)站引用了加州大學(xué)圣地亞哥分校物理學(xué)教授克雷格·c·帕滕的話(huà):
“地球繞太陽(yáng)一周需要一年，火星繞太陽(yáng)一周需要1.9年(為了便于計(jì)算，比如說(shuō)2年)。從地球到火星的橢圓軌道比地球的軌道長(zhǎng)，但比火星的軌道短。因此，我們可以通過(guò)平均地球軌道和火星軌道的長(zhǎng)度來(lái)估計(jì)完成這一軌道所需的時(shí)間。因此，完成橢圓軌道大約需要一年半的時(shí)間。
“在到達(dá)火星的9個(gè)月里，火星在軌道上運(yùn)行了相當(dāng)長(zhǎng)的距離，大約是繞太陽(yáng)運(yùn)行的八分之三。你必須計(jì)劃確保當(dāng)你到達(dá)火星軌道的距離時(shí)，火星是你需要它的地方！實(shí)際上，這意味著你只能在地球和火星成一直線(xiàn)時(shí)開(kāi)始你的旅行。這種情況每26個(gè)月才會(huì)發(fā)生一次。即每26個(gè)月只有一個(gè)發(fā)射窗口。”
Patten說(shuō)，可以通過(guò)燃燒更多的燃料來(lái)縮短行程，這一過(guò)程在今天的技術(shù)下并不理想。
不斷發(fā)展的技術(shù)有助于縮短飛行時(shí)間。美國(guó)宇航局的太空發(fā)射系統(tǒng)(SLS)將成為新的主力，用于攜帶即將到來(lái)的任務(wù)，以及潛在的人類(lèi)前往紅色星球。SLS目前正在建造和測(cè)試中，美國(guó)宇航局現(xiàn)在的目標(biāo)是在2022年3月或4月發(fā)射Artemis 1，這是其SLS火箭的首次飛行。
機(jī)器人宇宙飛船有朝一日可以在三天內(nèi)完成這次旅行。光子推進(jìn)將依靠強(qiáng)大的激光將航天器加速到接近光速的速度。加州大學(xué)圣巴巴拉分校的物理學(xué)教授菲利普·盧賓(Philip Lubin)和他的團(tuán)隊(duì)正在研究星際探索的定向能量推進(jìn)(DEEP-IN)。這種方法可以推動(dòng)220磅的。他說(shuō)，只需三天就能把(100公斤)機(jī)器人飛船送到火星。
盧賓在2015年美國(guó)宇航局創(chuàng)新先進(jìn)概念(NIAC)秋季研討會(huì)上說(shuō):“最近的進(jìn)展將這一點(diǎn)從科幻小說(shuō)變成了科學(xué)現(xiàn)實(shí)。”。"我們沒(méi)有理由不這樣做。"
過(guò)去的任務(wù)花了多長(zhǎng)時(shí)間到達(dá)火星？
這是一張信息圖，詳細(xì)描述了幾次歷史任務(wù)到達(dá)這顆紅色星球所用的時(shí)間(無(wú)論是繞行還是在表面著陸)。他們的發(fā)布日期包括在內(nèi)。

這里列出了幾個(gè)歷史任務(wù)到達(dá)這顆紅色星球所花的時(shí)間(無(wú)論是繞軌道運(yùn)行還是在表面著陸)。他們的發(fā)布日期包括在內(nèi)。(圖片鳴謝:未來(lái))