到達(dá)火星需要多長時間？

2025-11-24 06:06:32 分類：熱點(diǎn) 閱讀(7632)

到達(dá)火星需要多長時間？前往紅色星球的旅行時間取決于幾個因素，包括行星的火星位置和可用的技術(shù)。(圖片來源:uux.cn/Nzoka John via Getty Images)
（神秘的需多合肥找服務(wù)找小姐找外圍vx《749-3814》提供外圍女上門服務(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)美國太空網(wǎng)（By Nola Taylor Tillman, Daisy Dobrijevic）：想知道到達(dá)火星需要多長時間嗎？
答案取決于幾個因素，從地球和火星的到達(dá)位置到推動你到達(dá)那里的技術(shù)。根據(jù)美國宇航局的火星說法，去紅色星球的需多單程旅行需要大約9個月。如果你想做一次往返旅行，到達(dá)總的火星來說，大約需要21個月，需多因為你需要在火星上等待大約三個月，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
我們來看看利用現(xiàn)有技術(shù)去紅色星球旅行需要多長時間，到達(dá)并探索一些會影響你旅行時間的火星因素。
火星有多遠(yuǎn)？需多
為了確定到達(dá)火星需要多長時間，我們必須首先知道兩顆行星之間的距離。
火星是離太陽第四遠(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@太陽運(yùn)行時，它們之間的合肥找服務(wù)找小姐找外圍vx《749-3814》提供外圍女上門服務(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間是火星離太陽最近的時候(近日點(diǎn))，地球離太陽最遠(yuǎn)的時候(遠(yuǎn)日點(diǎn))。這將使行星之間的距離僅為3390萬英里(5460萬公里)。然而，這在有記載的歷史中從未發(fā)生過。這兩顆行星最接近的記錄發(fā)生在2003年，當(dāng)時它們相距只有3480萬英里(5600萬公里)。
當(dāng)這兩顆行星都在離太陽最遠(yuǎn)的時候，它們相距最遠(yuǎn)，位于恒星的相對兩側(cè)。此時，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時間？
到達(dá)火星需要多長時間？

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間。(圖片來源:uux.cn/美國宇航局/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)場時間:1342秒或22.4分鐘平均來說: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宇航局的帕克太陽探測器，因為它在靠近太陽時不斷打破自己的速度記錄。2021年11月21日，帕克太陽探測器在第10次近距離飛越我們的恒星時達(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(586，000公里/小時)。根據(jù)美國宇航局的一份聲明，當(dāng)帕克太陽探測器在2024年12月到達(dá)太陽表面400萬英里(620萬公里)以內(nèi)時，飛船的速度將達(dá)到每小時43萬英里(692，000公里)！
到達(dá)火星需要多長時間？

美國宇航局的帕克太陽探測器是目前發(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探測器，并從其聚焦太陽的任務(wù)中繞道，以探測器第10次飛越時達(dá)到的速度(每秒101英里)從地球直線旅行到火星，那么你到達(dá)火星所需的時間將是:
最接近的方法:93小時最接近記錄:95小時最遠(yuǎn)進(jìn)近:686小時(28.5天)平均:384小時(16天)
火星旅行時間與專家問答
我們向歐空局高級任務(wù)分析師邁克爾·汗詢問了一些關(guān)于火星旅行時間的常見問題。
邁克爾·汗歐空局高級任務(wù)分析員
邁克爾·汗是歐洲航天局(ESA)的高級任務(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)火星需要多長時間&什么影響了旅行時間？
從一個天體到另一個天體所需的時間很大程度上取決于一個人愿意花費(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)動機(jī)動作的總和，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。太空飛行是對能源的巧妙管理。
向月球轉(zhuǎn)移的一些常見解決方案是1)類霍曼轉(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，如果對發(fā)射有一些限制，這才是真的。事情從那里開始變得非常復(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，即以太陽為中心體的軌道。否則，上面所說的大部分都適用:問題仍然是能源的消耗。另一個復(fù)雜因素是，火星軌道相當(dāng)偏心，而且它的軌道平面相對于地球的軌道平面是傾斜的。當(dāng)然，火星繞太陽運(yùn)行的時間比地球長。所有這些都在一種叫做“豬排圖”的常見圖表中考慮到了，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”向軌跡專家顯示，火星轉(zhuǎn)移的機(jī)會大約每25-26個月出現(xiàn)一次，這些轉(zhuǎn)移被細(xì)分為不同的類別，一個稍快，通常約為5-8個月，另一個大約需要7-11個月。也有需要更長時間的轉(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，較慢的一個被證明是更有效的能源。一條經(jīng)驗法則是，轉(zhuǎn)移到火星大約需要人類妊娠期的時間，大約9個月。但是這僅僅是一個近似值。你仍然需要做所有的數(shù)學(xué)運(yùn)算來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間比那些剛剛飛過的航天器慢得多？
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)計問題增加了很多約束。對于軌道飛行器來說，你必須考慮軌道插入所需的大量推進(jìn)劑，而對于著陸器來說，你必須設(shè)計和建造一個能夠承受大氣層進(jìn)入載荷的隔熱罩。通常，這將意味著火星的到達(dá)速度不能超過某個邊界。將這種約束加入到軌跡優(yōu)化問題中，將會限制你所獲得的類似霍曼轉(zhuǎn)移的解的范圍。這通常會導(dǎo)致傳輸持續(xù)時間增加。
計算火星旅行時間的問題
之前計算的問題在于，它們是以直線來測量兩顆行星之間的距離的。穿越地球和火星的最遠(yuǎn)通道需要直接穿越太陽，而航天器必須在太陽系恒星的軌道上運(yùn)行。
雖然這對于最近的方法來說不是問題，但是當(dāng)行星在太陽的同一邊時，另一個問題就存在了。這些數(shù)字還假設(shè)兩個行星保持恒定的距離；也就是說，當(dāng)探測器從地球發(fā)射時，兩顆行星距離最近，在探測器運(yùn)行的時間長度內(nèi)，火星將保持相同的距離。
然而，在現(xiàn)實中，行星在圍繞太陽運(yùn)行的過程中以不同的速度運(yùn)動。工程師們必須計算出從地球向火星發(fā)射宇宙飛船的理想軌道。就像從移動的車輛上向移動的目標(biāo)投擲飛鏢一樣，他們必須計算航天器到達(dá)時行星的位置，而不是它離開地球時的位置。
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，而不是直接飛過預(yù)定的目的地。
去火星的旅行時間也取決于推進(jìn)系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展。
根據(jù)美國宇航局戈達(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:
“地球繞太陽一周需要一年，火星繞太陽一周需要1.9年(為了便于計算，比如說2年)。從地球到火星的橢圓軌道比地球的軌道長，但比火星的軌道短。因此，我們可以通過平均地球軌道和火星軌道的長度來估計完成這一軌道所需的時間。因此，完成橢圓軌道大約需要一年半的時間。
“在到達(dá)火星的9個月里，火星在軌道上運(yùn)行了相當(dāng)長的距離，大約是繞太陽運(yùn)行的八分之三。你必須計劃確保當(dāng)你到達(dá)火星軌道的距離時，火星是你需要它的地方！實際上，這意味著你只能在地球和火星成一直線時開始你的旅行。這種情況每26個月才會發(fā)生一次。即每26個月只有一個發(fā)射窗口。”
Patten說，可以通過燃燒更多的燃料來縮短行程，這一過程在今天的技術(shù)下并不理想。
不斷發(fā)展的技術(shù)有助于縮短飛行時間。美國宇航局的太空發(fā)射系統(tǒng)(SLS)將成為新的主力，用于攜帶即將到來的任務(wù)，以及潛在的人類前往紅色星球。SLS目前正在建造和測試中，美國宇航局現(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220磅的。他說，只需三天就能把(100公斤)機(jī)器人飛船送到火星。
盧賓在2015年美國宇航局創(chuàng)新先進(jìn)概念(NIAC)秋季研討會上說:“最近的進(jìn)展將這一點(diǎn)從科幻小說變成了科學(xué)現(xiàn)實。”。"我們沒有理由不這樣做。"
過去的任務(wù)花了多長時間到達(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間(無論是繞行還是在表面著陸)。他們的發(fā)布日期包括在內(nèi)。