火星距離地球2億公里,宇航員若要上火星,需要多長時間?

网瘾少女 2022/10/18 檢舉 我要評論

隨著人類在航天領域的蓬勃發展,我們對月球已經進行過多次探測,并且也成功登上過月球,但人類的目標是更遠的星辰大海,月球可以認為只是一個起點,既然這樣的話,那我們下一個要征服的星球是誰呢?

按照距離來說,金星和火星應該是首選,而其中火星的呼聲最高,因為它在各方面與地球是最相似的,如果我們選擇了火星的話,航天員需要多久才能到達火星呢?從以往我們發射過的火星探測器就能看出來,火星探測是最艱難的,而且火星距離地球比金星要遠得多。

「探測器的墳場」——火星。

從人類第一次向火星發射探測器到現在,探測器成功的機率只有50%,而人類探測金星的成功率有77%,探測月球成功率76%,相比之下,火星探測真的不簡單,說是「探測器的墳場」是毫不為過。

而火星探測主要有兩大難點:第一是距離太遠,火星與地球雖然說是近鄰,但實際距離卻并不近,由于火星和地球運行周期不同,所以火星與地球之間的距離也是時遠時近,最遠時能達到4億公里,而最近時也有5600萬公里,即便是光速也需要180秒呢!

距離越遠,信號也就越微弱,當地面與火星探測器進行通信時,由于距離太遠,信號會出現延遲,發射一個指令就需要20分鐘左右的時間,如果探測器出現問題,那麼很有可能會因為沒有及時調整而墜毀,所以火星探測對于我們的通信系統有很高的要求。

第二是著陸困難,火星雖然也有大氣層,但卻很稀薄,只有地球的1%,非常不利于探測器的降落,所以火星探測器降落時有個「恐怖7分鐘」的說法。

簡單來講,探測器從進入火星大氣層到著陸只有7分鐘的時間,在這7分鐘時間內,探測器需要完成多個減速工作,將速度從2萬公里每小時減速至0,在整個過程中難度極高,稍微一個不小心就會出現意外,墜入大氣層中燃燒殆盡。

由此可見,我國2020年發射的天問一號,在火星上成功著陸是多麼了不起的事情,是我國星際探測征程的一大步。

那麼問題來了,火星探測這麼難,為什麼還要爭先恐后地去探測火星?

火星對地球意義非凡。

第一,火星有可能成為人類的第二個居住地,火星在各個方面與地球都非常相似,如自轉周期、四季變化等等,雖然現在地球是人類目前唯一的家園,但是不能保證人類能在地球上永遠存在,所以人類迫切需要尋找第二個適合人類居住的星球,目前關于火星的探測數據也都表明,火星可能曾出現過生命,可以這樣說,地球現在的樣子是火星過去的樣子,而火星現在的樣子是地球過去的樣子。

第二,尋找地外生命,在太陽系內,目前可能只有地球上存在生命,但人類對于地外生命的探索從來沒有停止過,希望能夠在地球之外找到其他生命體,來研究生命起源。

第三,人類星辰大海的征途,眾所周知,人類的目標是星辰大海,我們一直都想更深入地了解宇宙,也一直都處于探索宇宙中,可以比喻成「好奇寶寶」。

目前關于月球的探索已經可以告一段落,我們也應該尋找下一個目標,而在太陽系內,火星是除了地球以外,環境相對較為溫和的,所以我們才把目標放在了火星上,希望能夠深入的了解一下火星。

出于以上幾個原因,人類選擇了探索火星。如果我們要去探索火星,需要多久才能達火星呢?

火星距離地球時遠時近。

火星與地球環繞太陽公轉時,由于公轉周期不同,兩者之間的距離也是在不斷變化,距離最近時為5500萬公里,距離遠時則有4億公里,以速度最快的新視野號為例,距離最近時也需要940多個小時,約39天才能到達火星,而距離最遠時就需要6940多個小時,約289天,所以選擇一個好的時間發射,將會達到事半功倍的效果。

而每26個月,火星與地球就會到一個最近位置,兩者距離會在3460萬公里到6300萬公里之間,這個時間也被稱為火星探測窗口期,在這個時間內發射探測器,時間會大大縮短,那麼航天員從地球到火星究竟需要多久呢?

對于以往發射過的火星探測器來說,大部分都是花費了200多天的時間到達了火星,比如美國1964年發射的水手四號探測器228天到達了火星,還有最近我國發射過的天問一號,經過了6個半月的時間也到達了火星,因此航天員從地球到火星一般都需要200 多天的時間,而在這麼長的飛行過程中,物資儲備最需要克服的難題。

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