人类从地球到火星,乘坐现在的飞行器需要多长时间?

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回答这个问题,我们先来谈一谈为什么要到火星。

因为目前为止,火星是距离我们地球最近的可能存在液态水的行星,(也是距离我们最近的行星,不是卫星!)所以,人类开发火星,不仅仅是合适的选择也是迫不得已的选择。

而火星距离地球的距离并不是恒定的,一般来说,会根据彼此的公转周期改变,既然要达到火星,最好是越快越好。据有关数据显示,火星和地球最近的时候,相距5600万千米,最远的则为3.2亿千米。天空飞行和一般的地球飞行而言,并不是直线距离,有点常识的人们也会知道,飞行器在飞离地球的时候,需要不停的绕行,然后达到逃逸速度,脱离地心引力才能飞向太空,同样的着陆页需要这样的过程,而在这一过程中,两个行星的距离会有所改变。

而目前航天飞行器的推进系统还是燃料,离子动力没有研制成功,至于核动力,并不能批量利用。当然目前最快航天器的速度也并不能作为本次地火之旅的速度依据来考察时间,因为航天器一旦达到某颗行星周围,其可以利用引力进行加速,所以不同的航天器速度不同,快的能达到30万公里每小时,慢的地球飞行器只有几万公里每小时,所以在专业且高难度的数据面前,我们目前也只能依据一些科学家大概计算的时间(来源网络)进行判断:大约100多天至300多天。


镁客网

从地球到火星一般要数个月的时间,为什么说数个月,因为时间无法给出精确的数值,因为不同轨道的飞行时间的不同的,如果非要说一个数值,可只能是个区间。大约在100多天至300多天,因为在历史上探测抵达火星的时间基本都在这个区间里面,比如水手4号花了228天的时间抵达火星,水手6号就只花了115天的时间抵达火星,海盗1号花的时间比较多,达到了304天的时间抵达火星,只有的几个探测器基本都在200多天的时间就可以抵达火星了。

火星距离地球不是一成不变的,而是变化的,如果选择最接近地球的时间发射探测器,那么时间就最短,当然探测器不能借助其他天体引力加速,不然还是不够快。从地球发射时两颗行星要最接近,而且动力系统要足够强大。乘坐现在的飞行器需要200多天是肯定的,但如果使用核动力推进,那么可以大大缩短,比如号称在40天之内抵达火星,这不是没有可能的。还有一个问题需要指出,宇宙飞船进入火星轨道的时候是要减速的,避免超出轨道,必须计算当宇宙飞船到达时火星的骨雕位置,已经宇宙飞船的速度,从哪个角度切入火星大气层。

2015年9月28日,NASA宣布火星表面存在周期性的液态水。而且,有证据显示,火星的地下有可能也有液态水的存在,虽然人类未来殖民火星、改造火星是一个浩大的工程,但火星确实是个最有希望被宜居的天体。


川陀太空


首先我们要说说地球到火星的距离,这并不是像我们地球上的长途旅行一样,一个点到一个点的距离是固定的,比如上海到北京的距离是1200多公里,这个一个固定的距离,我们可以根据距离公式非常容易地算出去火星需要的时间。可是天体是在运动的,都有自己的公转运行规律,地球和火星都在绕着太阳公转,但是速度是不同的,所以地球和火星之间的距离并不是固定不变的,最近距离和最远距离的差距可以非常大,科学家观察下来,地球和火星的最近距离是5500万公里,最远距离可以达到4亿公里。


按照目前地球上飞行的航天器的速度,在近距离点上,最快到达火星的时间需要200天左右,如果是远距离点的话可能需要2年的时间才能到达。虽然火星是距离地球很近的行星,但是还是路途遥远。



目前人类已经发射了30枚探测器来火星,它们到达火星的时间都很长,这是漫长的宇宙旅行。人类发射的海盗1号火星探测器就用了300多天才来到火星上空,整整是10个月的飞行。水手4号达到火星的时间也有7.5个月。凤凰号火星探测器也是耗费了9个月的时间。这些探测器都是无人探测器,而且都是有去无回型探测器。


所以虽然各种登陆火星的科普类文章非常多,但是人类要登上火星绝对不像登月那么简单,半年多的宇宙飞行中,吃喝拉撒问题要解决,身体健康也是一大难题。我们目前航天员一般最多在宇宙空间中呆上2周就回来了,他们可以在空间站中锻炼身体,不至于因为重力不足,回来后身体机能出现下降。但是要飞行半年多,这样的宇宙飞船要打造得相当庞大和精准,各种设施非常完备,否则基本就是去送死。当然打造这样的宇宙飞船耗费的人力物力要大大高于登月的阿波罗工程。


如果不突破现有航天技术的速度瓶颈,要开展星际旅游还是痴人说梦。


科坛春秋精选

火星是除金星之外离地球最近的行星,由于运行轨道的变化,它与地球的距离在5570万公里~12000万公里之间。火星距离太阳约1.524个天文单位(一个天文单元即是地球到太阳的平均距离,约1.5亿公里)。根据目前的航天技术,载人探测火星,要求在路途中的时间要越短越好。这样的话,只能选择大推力直接轨道转移模式。

宙姐结合中国的火星探测计划,设定火星发射窗口搜索区间为2020/2022年,综合考虑中国的火箭运载能力、发射场条件等因素,采用遗传算法完成了性能指标对发射窗口的搜索,最终得到了发射能量最优的大推力地火直接转移轨道,如下图所示。

也就是火星载人飞船在2020 年7 月19 日离开地球,2021年1月28日到达火星。整个转移过程持续193天。当然这个方案只是单程去往火星的路线。如果考虑去火星和返回火星的最佳方案,就需要考虑,出发地球到火星的转移时间,在火星上停留的时间和从火星返回地球的时间。

由于受到目前航天推力技术的限制,科学家们在设计轨道的时候,尽可能的利用省能量的方式来进行轨道转移。

这个时候,就必须要考虑火星、地球和太阳三者的相对位置。天文学中,如果以太阳为固定中心,地球和火星为对象,那么当地球-太阳-火星三者在一条直线上时,地球和火星分别位于太阳的两侧,这种情况,称为“合”,而地球和火星都位于太阳的一侧,这种情况就称之为“冲”。在设计轨道的时候,考虑这两种不同地火构型,就得到了两类载人火星探测返回轨道。

两类轨道方案的任务总时间约在八九百天和五六百天左右。从能量需求而言,短期停留轨道比长期停留轨道需要更大的速度增量。

可以看到,地火为“合”时设计的轨道,载人飞船在路途中的时间短,但是在火星上停留的时间就很长。地火为“冲”时设计的轨道,载人飞船在路途中的时间长,但是在火星上停留的时间短。


ヾ( ̄▽ ̄)~以上~拿好不谢~


语宙

美国今年5月5号刚发射了洞察号火星探测器,预计11月26日可以在火星着陆。但实际上可能需要花费更长的时间才能到达火星并着陆。若改为人类乘坐飞行器前往火星,所花费的时间可能要超过7个月,甚至需要1年。


探测器或者航天器并不是发射后就直接飞往火星,需要先在地球轨道上调整姿态并加速使其能够摆脱地球引力限制,到达火星后也还需要经过姿态、速度的调整,以便更成功地在指定地点着陆。

相比无人探测器,如果是载人火星登陆,至少需要携带一年到两年的食物,食物重量还会根据人数而倍增,还得专门为人准备“人造空气”、吃喝拉撒衣食住所用的一切物品,加上专门的登陆舱、火星车,重量可能比洞察号大得多,在飞行中也就可能耗费更多燃料。


目前各国都还没开展载人火星登陆计划,因为除了需要更大推力、能够携带更多物资的火箭,也对人员心理有更大的要求,谁也不能保证漫长的飞行途中设备不出一点问题,一旦出现问题就会非常考验宇航员的心理素质,并且在漫长的飞行途中,狭小的空间内的人也很容易出现心理问题,使计划的实施更加艰难。

人类探索太空的脚步不会因为困难而停止,火星人类是一定会登上去的,但近几年肯定是没戏。


来看世界呀

火星和地球都在围绕太阳的轨道上运行,两者的距离不断变化。根据计算,从地球飞往火星,最近的距离是5600万千米,最远的距离为3.2亿千米。从地球不能“直达”火星。从地球飞到火星是一个相当复杂的问题,目前技术上还无法实现载人登陆火星。   在未来的载人火星旅行中,不可能用一艘飞船通过一次飞行将人员和物资装备全部从地球运往火星。为了保证航天员的安全,又能让航天员在火星表面多停留一些时间,同时还能提高运输效率,降低能量消耗,至少应该用两艘飞船将人员和物资装备分开运往火星。这就是所谓的“混合运输”方案。具体的做法是先用一艘无人飞船按“低能长停留”方案将火星表面设备和返回地球飞行器运到火星,并通过遥测手段对表面设备进行测试,确保表面设备在火星表面正确着陆和运行,然后再用一艘载人飞船按“快运长停留”方案将航天员运送到火星,并保证载人飞船正好着陆在无人飞船着陆的地区。显然,“混合运输”方案是火星飞行的最佳方案,它结合了“低能长停留”方案和“快运长停留”方案的优点,因此是未来载人火星飞行的首选方案。   人类没有放弃登陆火星的梦想,而是在积极地准备着。莫斯科时间2010年6月3号下午1点50分左右(北京时间当天下午6点50分),随着“火星-500”试验舱最后一道舱门缓缓关闭,来自中国、俄罗斯、法国和意大利的6名志愿者正式踏上长达520天的“火星之旅”,拉开人类首次全面模拟载人火星探测试验的序幕。   人类首次模拟火星载人航天飞行试验,是一项多国参与的国际合作。设计时间520天,前250天模拟飞往火星、中间30天登陆火星、最后240天返回地球,志愿者模拟飞往火星、环绕火星、登陆火星和返回地球等全过程。参加试验的志愿者共有6人,来自不同国家(中国入选者是王跃)。进入模拟试验舱后,所有生活用品、人员将彻底与外界隔绝。  综上所叙,人类从地球到火星,如果乘坐现在最先进飞行器,最理想最乐观的看,用时都不是一年半载的事!何况还有太多不确定因素!多久?无法计算出具体数值。事实就是,登陆火星,在设想和努力实现阶段,具体实施,还有太多难题!我相信,终归会实现!而且时间不会太久远!


天外仙踪

人类登月,其意义是在做人到外星球体验试验,有了这个试验后,就会了解到人到外星球会遇到一些什么问题,这是任何探测器无法做到的,人类要到火星,按现在的技术,还得乘坐宇宙飞船去,火星一直在轨道中运行,选择不同的时间离地球的距离是不同的,还有就是,如果宇宙飞船多带些燃料,进入太空后再加速一段时间,让宇宙飞船快一些,所用的时间也会短些,但这个方法耗资巨大,不值得那么做,所以按正常飞船速度,大约需一百天到一年的时间,这也是人能接受的范围,时间不是问题。国外有科学家提出人类在地球上生活,是有可能遇到一些灭绝人类的大灾难发生的,为避免人类将来有可能被灭绝,就提出了一个改造火星,让火星变成适宜人类生活的想法,如果有条件,这个想法是不错的,但现在的人类技术,无论那方面都没有达到这个条件要求,所以只能想想,但这个想想也很有刺激性的,可惜我们这代人注定是不可能去实现这个梦想啊!


龙一欧

1 以目前的载人航空飞行器大约100天-三百天!

2 在大航海时代,麦哲伦1519年-1522年花了三年时间完成人类首次环球旅行,用了三年。

3 在2018年1月1日:按照地球周长4万千米、飞行航速750千米/小时计,环绕地球所需要的时间为53.33小时,约合2.22天。

4人类第一次登月花了76个小时。

人类是加速度发展的,最迟在2030年,人类将登上火星!


黑瞳视野

其实要开发宇宙资源,人类肯定是不行的,但是人类的科技可以,人别老想着让人类飞到火星没有意义,至少几百年内没有意义。等我们真的造出像人类的机器,我们给他们足够的技术和设备,先让他们有能力在火星上建造获得自己所需的能源,这是第一步。建立起机器工业体系够有能力复制他们自己。这是第二步。第三步让他们建立起健全的工业体系。造房、探矿、制造,在房子里制造人类需要生活环境,如氧气,食物等。到时人类到火星生活就很容易了。这3步每一步都很难,这里就不提机器人威胁,光向火星运设备,就得花费很多资源,难啊。


花为谁纹

人类登陆火星总会选择最为合适的时间节点,即火星距离地球最近的时段,二者距离大约在5500万公里左右,按照时速四万公里的航天器计算,人类登陆火星至少需要三个月的时间,即需要有两个月时间完成两星直线距离的飞行,还要有一个月时间的航天器起落、环飞与变轨等程序。


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