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『宇航员』火星距离地球2亿公里，宇航员到火星需要多久？


『宇航员』火星距离地球2亿公里，宇航员到火星需要多久？
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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 。
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 。
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） 。
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 。
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 。
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：

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