到達火星需要多長時間？

2025-11-26 14:11:50 分類：熱點閱讀(72211)

到達火星需要多長時間？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。(圖片來源:uux.cn/Nzoka John via Getty Images)
（神秘的需多合肥找服務找小姐找外圍vx《749-3814》提供外圍女上門服務快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達地球uux.cn）據美國太空網（By Nola Taylor Tillman, Daisy Dobrijevic）：想知道到達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位置到推動你到達那里的技術。根據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
我們來看看利用現有技術去紅色星球旅行需要多長時間，到達并探索一些會影響你旅行時間的火星因素。
火星有多遠？需多
為了確定到達火星需要多長時間，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的行星，也是離地球第二近的行星(金星最近)。但是當地球和火星圍繞太陽運行時，它們之間的合肥找服務找小姐找外圍vx《749-3814》提供外圍女上門服務快速選照片快速安排不收定金面到付款30分鐘可到達距離是不斷變化的。
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)，地球離太陽最遠的時候(遠日點)。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生過。這兩顆行星最接近的記錄發生在2003年，當時它們相距只有3480萬英里(5600萬公里)。
當這兩顆行星都在離太陽最遠的時候，它們相距最遠，位于恒星的相對兩側。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，從火星表面發出的光到達地球需要以下時間(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分鐘最遠進場時間:1342秒或22.4分鐘平均來說:751秒，也就是12.5分鐘多一點
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到了每秒101英里(163公里)的最高速度，相當于驚人的364，621英里/小時(586，000公里/小時)。根據美國宇航局的一份聲明，當帕克太陽探測器在2024年12月到達太陽表面400萬英里(620萬公里)以內時，飛船的速度將達到每小時43萬英里(692，000公里)！
到達火星需要多長時間？

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中繞道，以探測器第10次飛越時達到的速度(每秒101英里)從地球直線旅行到火星，那么你到達火星所需的時間將是:
最接近的方法:93小時最接近記錄:95小時最遠進近: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分析師邁克爾·汗詢問了一些關于火星旅行時間的常見問題。
邁克爾·汗歐空局高級任務分析員
邁克爾·汗是歐洲航天局(ESA)的高級任務分析師。他的工作包括研究飛往包括火星在內的行星的軌道力學。
到達火星需要多長時間&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的能量。這里的“能量”指的是運載火箭所付出的努力和航天器上火箭發動機動作的總和，以及所使用的推進劑的數量。在太空旅行中，一切都歸結于能量。太空飛行是對能源的巧妙管理。
向月球轉移的一些常見解決方案是1)類霍曼轉移和2)自由返回轉移。霍曼轉移通常被認為是需要最低能量的轉移，但只有當你希望轉移只持續幾天，另外，如果對發射有一些限制，這才是真的。事情從那里開始變得非常復雜，我就不贅述了。
關于向火星的轉移，這些必然是行星際轉移，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。另一個復雜因素是，火星軌道相當偏心，而且它的軌道平面相對于地球的軌道平面是傾斜的。當然，火星繞太陽運行的時間比地球長。所有這些都在一種叫做“豬排圖”的常見圖表中考慮到了，這種圖表本質上是告訴你出發和到達所需的日期以及所需的能量。
“豬排圖”向軌跡專家顯示，火星轉移的機會大約每25-26個月出現一次，這些轉移被細分為不同的類別，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移，但我不是在這里談論這些。大多數情況下，但不總是這樣，第二個，較慢的一個被證明是更有效的能源。一條經驗法則是，轉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學運算來找出什么適用于特定的日期。
為什么打算在目標天體(如火星)上運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入火星軌道或者在火星表面著陸，你就給設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劑，而對于著陸器來說，你必須設計和建造一個能夠承受大氣層進入載荷的隔熱罩。通常，這將意味著火星的到達速度不能超過某個邊界。將這種約束加入到軌跡優化問題中，將會限制你所獲得的類似霍曼轉移的解的范圍。這通常會導致傳輸持續時間增加。
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行。
雖然這對于最近的方法來說不是問題，但是當行星在太陽的同一邊時，另一個問題就存在了。這些數字還假設兩個行星保持恒定的距離；也就是說，當探測器從地球發射時，兩顆行星距離最近，在探測器運行的時間長度內，火星將保持相同的距離。
然而，在現實中，行星在圍繞太陽運行的過程中以不同的速度運動。工程師們必須計算出從地球向火星發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投擲飛鏢一樣，他們必須計算航天器到達時行星的位置，而不是它離開地球時的位置。
如果你的目標是最終繞著你的目標行星運行，你也不可能以最快的速度旅行。宇宙飛船需要到達的速度足夠慢，以便能夠執行軌道插入操作，而不是直接飛過預定的目的地。
去火星的旅行時間也取決于推進系統的技術發展。
根據美國宇航局戈達德太空飛行中心的網站，發射到火星的理想陣容將使你在大約九個月內到達地球。該網站引用了加州大學圣地亞哥分校物理學教授克雷格·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。
“在到達火星的9個月里，火星在軌道上運行了相當長的距離，大約是繞太陽運行的八分之三。你必須計劃確保當你到達火星軌道的距離時，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個月才會發生一次。即每26個月只有一個發射窗口。”
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下并不理想。
不斷發展的技術有助于縮短飛行時間。美國宇航局的太空發射系統(SLS)將成為新的主力，用于攜帶即將到來的任務，以及潛在的人類前往紅色星球。SLS目前正在建造和測試中，美國宇航局現在的目標是在2022年3月或4月發射Artemis 1，這是其SLS火箭的首次飛行。
機器人宇宙飛船有朝一日可以在三天內完成這次旅行。光子推進將依靠強大的激光將航天器加速到接近光速的速度。加州大學圣巴巴拉分校的物理學教授菲利普·盧賓(Philip Lubin)和他的團隊正在研究星際探索的定向能量推進(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)機器人飛船送到火星。
盧賓在2015年美國宇航局創新先進概念(NIAC)秋季研討會上說:“最近的進展將這一點從科幻小說變成了科學現實。”。"我們沒有理由不這樣做。"
過去的任務花了多長時間到達火星？
這是一張信息圖，詳細描述了幾次歷史任務到達這顆紅色星球所用的時間(無論是繞行還是在表面著陸)。他們的發布日期包括在內。