火星距离地球多少公里 从地球到火星有多远

人类在完成登月后, 下一步就是登陆火星 。 相比登陆月球, 登陆火星需要跨越2.25亿公里, 近距离参观火星需要漫长的旅途 。
火星是距离地球第二近的行星(金星距离最近), 理论上来说, 火星距离地球的最近距离为5460万公里, 但是这在历史上从未发生过 。 火星距离地球最近的记录是5600万公里, 发生在2003年, 这是6万年以来, 火星最接近地球的时候 。
火星和地球的平均距离, 大约是2.25亿公里 。

火星距离地球多少公里  从地球到火星有多远

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地球到火星需要多久?知道了地球和火星之间的距离, 我们只需要了解速度, 就可以计算出时间 。
先来看看宇宙中最快的速度——光速 。 光速是每秒299792公里每秒, 在地球和火星距离最近的时候, 光线大约需要3分钟, 就可以到达火星 。 最远距离则需要22分钟, 平均距离需要12分钟 。
再来看看人类最快的航天器——新视野号探测器 。 速度大约是58000公里每小时, 在地球和火星距离最近时, 需要39天才能到达火星 。 最远距离需要289天, 平均距离需要162天 。
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【火星距离地球多少公里 从地球到火星有多远】随着航天器技术的升级, 如果宇航员真的前往火星, 大约只需要5个月?
事实并非如此, 之前的计算都是地球和火星的直线距离计算, 然而事实上, 航天器必须在行星周围的轨道中移动, 这在无形中大大延长了地球和火星的距离 。
此外, 火星和地球并非家和学校, 都是一个固定的建筑物, 在长达数月的旅途中, 地球和火星的位置都在发生改变, 工程师需要计算的是宇航员到达时火星的位置, 而并非出发时火星的位置 。
在飞行过程中, 航天器也无法一直保持最大速度, 在靠近轨道时, 需要减速进入轨道, 以免直接飞跃目标 。 根据NASA的计算, 从地球到达火星, 大约需要9个月的时间(这还是理想状态下) 。
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火星发射窗口期是什么?地球绕太阳公转一周需要1年时间, 火星绕太阳公转一周需要1.9个地球年 。
从地球飞向火星, 航天器需要经过一个椭圆形的轨道路径, 进入火星轨道, 能够最大限度利用行星引力的轨道, 可以让整个飞行过程更快、更省燃料, 毕竟航天器不可能带无限多的燃料, 在发射窗口期, 航天器可以借助引力飞行, 只需要2次加速, 就可以到达火星轨道 。
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虽然两点之间直线最短, 但是人类的航天器科技还不足以携带充足的燃料;就算可以携带更多燃料, 航天器的设计也不足以无限加速 。
利用椭圆形轨道, 虽然让火星之旅的路程增加, 但这也是最为经济实用的飞行轨道 。 这样的时机大约每26个月出现一次, 2020年的夏天, 就是火星发射的窗口期, 大约会持续到8月中旬, 下次火星发射窗口期是2022年的秋季 。
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火星探测器飞了多久?虽然人类尚未亲自体验火星之旅, 但是很多探测器早已经登陆火星:
水手4号:第一个掠过火星的航天器, 大约飞行228天到达火星 。
水手9号:第一个进入火星轨道的航天器, 大约飞行168天到达火星 。
海盗1号:第一个登陆火星的航天器, 大约飞行304天登陆火星 。
火星探路者号:第一个登陆火星的漫游车, 大约飞行212天登陆火星 。
火星好奇号:大约飞行250天登陆火星 。
宇航员想要登陆火星, 大约需要在太空生活270天左右(单程), 在火星和地球之间往返, 则至少需要在太空生活1年 。
人类仅仅去拜访一下火星邻居, 往返就需要在路上浪费1年, 在这1年的时间里, 宇航员在太空可能会遇到各种状况, 太空辐射也会长时间影响宇航员的身体 。 寻找全新的推进能源是未来太空探索的必经之路 。
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核能、太阳帆将成为太空探索的新能源:核能因为其敏感性, 一直没有成为航天器的动力之一, 但随着航天技术的发展和需求, 部分国家已经开始投入资金研究核能火箭 。
相比核能, 太阳帆则是更加节约并且高效的资源, 目前太阳帆已经在国际空间站进行测试, 证实太阳帆确实可以正常工作, 虽然太阳帆需要在有恒星的地方使用, 但是光线是几乎无穷的能源, 可以一直提供加速度, 携带大型太阳帆的航天器能够到达240000公里每小时的速度, 是当前航天器的6倍 。
如果利用成型的太阳帆, 100公斤重的设备只需要3天就能到达火星 。
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新能源看着很好, 但是却拥有很大的技术局限性 。
核能虽然在发电、潜艇上已经有所应用, 但是放置到航天器上依旧有难度, 并且宇航员也将近距离接触反应堆, 在受到太空辐射的同时, 还会额外受到核辐射的影响 。
太阳帆虽然可以通过光压一直产生加速度, 但是这种加速度非常微小, 需要经过数月的加速, 才能正式开始太空之旅, 并且为了更好的接受光压, 太阳帆通常面积很大, 将巨大的太阳帆发射到太空, 再进行展开, 是一项不小的挑战 。
相比核能, 太阳帆更有可能成为星际旅行的希望, 毕竟只要有光存在的地方, 太阳帆就可以获得动力飞行, 如果未来航天器全部使用太阳帆作为动力, 那么将节约大量燃料, 航天器也可以携带更多的其他设备, 太阳帆或许可以为太空旅行带来一场巨大的革命性进步 。