【科學科普】火星離我們有多遠?乘飛機最少需要7年,步行要超過1744年

天空之城 2020/10/31 檢舉 我要評論

雖然人類科技水準在不斷地進步,但以我們目前的能力,我們還沒有辦法走出地球,前往到真正的宇宙。因此,在太陽系的幾大行星中,火星作為人類踏出地球前往星辰大海的中間站,具有非常重要的意義。就目前來說,人類最熱衷登陸的天體就是火星,因為火星距離地球足夠「近」。且與地球非常類似。那麼想要到達火星究竟要多久,火星星距離我們又有多遠呢?

火星是太陽系四顆類地行星最週邊的一顆,由於它的軌道和公轉速度和地球並不一樣,因此火星距離地球的距離一直在變化。根據現代科學測量,火星距離地球最近大約為5500萬公里,而最遠大約為4億公里。火星距離地球最近的時間我們將其稱作為地火會合週期,地火會合週期大約26個月會出現一次。然而這並不代表著,我們的飛船只需要行駛5500萬公里就可以到達火星,因為火星在不斷運動之中,而地球和火星之間的最短距離也在不停地變化,我們無法在地火最近的那一段時間中瞬間到達火星,同時飛船不一定是以一個直線飛向火星。

探測器需要在太陽系中完成一個大橢圓飛行軌道,又叫做霍曼轉移軌道,因此儘管火星距離我們最近距離僅5500萬公里,然而飛船想要飛到火星的路程卻遠遠大於5500萬公里,那麼我們去除這些所有的「影響因素」,只計算5500萬公里,到達火星需要多長的時間呢?

我們知道光速是我們宇宙中已知最快的速度,每秒大約為30萬公里,如果我們從地球出發,以光速向著火星飛躍而去,那麼只需要183秒就可以抵達火星,也就是3分零3秒。換句話說,我們在地球上用望遠鏡看到的火星,至少是火星3分鐘以前的樣子。然而這只是一種假想,這是不可能發生的事情。因為宇宙中任何有質量的物質都不可能達到光速。

派克太陽探測器是人類迄今為止飛得最快的探測器。美國東部時間2020年1月29日4時37分,派克在距離太陽約1867萬千米處,創造了人類航太史上最快飛行速度,達到了每小時39.3萬千米。如果我們按照派克最快速度飛行,從地球出發想要到達火星大約需要140個小時。然而這只是派克探測器在某個特定時間段達到的速度,想要一直以這種速度飛向火星並不現實。

人類目前對火星進行過多次探測計畫,從1960年蘇聯發射的第一個火星探測器開始,人類進行的火星探測任務的成功率不足50%。人類第一次真正登陸火星的是1975年NASA發射的海盜一號,它差不多飛行了11個月的時間才到達火星。

儘管人類已經進行了多次火星探測任務,然而人類飛向火星的速度並沒有提升多少。以好奇號為例,它發射於2011年11月26日,在2012年8月6日成功登陸火星,僅僅比海盜一號快了3個月的時間。

那麼以我們生活中的速度計算,我們多久才能到達火星呢?民航飛機的時速大約為每小時900公里,如果我們乘坐民航飛機從地球出發前往火星,那麼大約需要6萬多小時,差不多需要7年的時間才能到達火星。如果有一條地球直達火星的高速公路,長度以5500萬公里計算,那麼我們開著一輛時速為100千米的汽車從地球出發,差不多需要63年的時間才能到達火星。而靠步行那就更慢了,如果一個人按照每秒1米的速度從地球出發,跨越5500萬公里,大約需要不眠不休奔走1744年。而這僅僅只是地球到火星最近的距離,想要真正的到達火星所需要的距離比5500萬公里要長得多。

而5500萬公里對於浩瀚的宇宙來說,卻只是一段微不足道的路程,而就是這一段「小小」的路程,人類或許需要上100年的時間才能跨越。而人類想要飛出太陽系到達遙遠的宇宙,也許還需要很多代人的努力,因為我們的宇宙實在是太大了!

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