太陽系串親訪友:多長時間可到達火星

  如果你想要拜訪火星,那麼你需要多久才能抵達目的地呢?這個問題取決於一系列因素,從行星的位置到推動你前往火星的技術。接下來我們一起去看一下具體操作。

  地球距火星有多遠?

  為了確定到達火星的時間,首先我們必須確定地球與火星的距離。火星是距離太陽的第四顆行星,距離地球第二近的行星(金星距離地球最近)。但兩顆行星之間的距離因環繞太陽的運行而時刻發生著變化。

  理論上來說,地球和火星最近點將發生於火星位於距離太陽最近點(近日點)而地球位於距離太陽最遠點(遠日點)。這樣兩者之間的距離只有5460萬千米。然而,這在整個歷史中從未發生過。兩者最近距離發生於2003年,相距5600萬千米。

  當兩顆行星都位於距離太陽最遠點,且位於太陽的兩邊時,兩者之間距離最遠,大約為4.01億千米。兩者的平均距離為2.25億千米。

火星是距離太陽的第四顆行星

  光速

  光速約為299.792千米每秒。因此,從火星表面發出的光到達地球的時間分別為:

從火星表面發出的光到達地球的平均時間為751秒

  最近距離:182秒,大約3分鐘。

  最遠距離:1342秒,大約22分鐘。

  平均:751秒,大約12.5分鐘。

  目前最快的宇宙飛船

  從地球發射的最快的宇宙飛船是美國宇航局新地平線任務,它的目的地是冥王星。2006年1月,該探測器以5.8萬千米每小時的速度離開地球,因此利用這個探測器到達火星的時間將為:

  最近距離:942小時(39天)。

  最遠距離:6944小時(289天)。

  平均:3888小時(162天)。

  但事情遠比這個複雜……

火星藝術想像圖

  當然,之前計算的問題之一便是它測量的是兩顆行星的直線距離。從地球最遠點前往火星的路線將直接穿越太陽,因此宇宙飛船必須環繞太陽系的恆星運行。雖然地球和火星最近距離時不涉及這一問題,也就是當兩者位於太陽同一面時,可是另一個問題又接踵而至。計算的數值假定兩顆行星保持恆定的距離,也就是探測器從地球發射時兩顆行星處於最近距離,在探測器前往火星的39天內,火星將保持與地球相同的距離。

在現實中 行星在環繞太陽的軌道上持續運行

  然而在現實中,行星將在環繞太陽的軌道上持續運行。工程師必須計算從地球發送宇宙飛船至火星的理想軌道,這不僅涉及距離,還要考慮燃料的效率。就像朝一個移動的物體扔飛鏢,工程師必須計算當宇宙飛船到達時,火星的具體位置在哪裡,而非宇宙飛船離開地球時火星的位置。此外,宇宙飛船進入新行星軌道時還必須減速避免超出軌道。

  到達火星的具體時間取決於發射任務時兩顆行星所處的軌道位置。它還取決於推進系統的科技發展。所以想要拜訪火星,還真是一件比較困難的事情。





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