綜述

繼對(duì)月球的探索之后，人類將自己的下一個(gè)目標(biāo)放在了距離我們第二近的太陽(yáng)系行星，也就是火星。

之所以沒(méi)有選擇最近的金星，其實(shí)是因?yàn)楹笳呓?jīng)過(guò)初期的研究和探測(cè)之后，被發(fā)現(xiàn)環(huán)境條件非常惡劣，所以即便在距離上要更便利，但是風(fēng)險(xiǎn)與價(jià)值不對(duì)等，所以也就沒(méi)有成為主要目標(biāo)了。

而且目前火星正處在一個(gè)比較特殊的時(shí)期，根據(jù)科學(xué)家推測(cè)，當(dāng)前是火星和地球之間相距最近的時(shí)間點(diǎn)。

比如在2003年就監(jiān)測(cè)到了二者之間的歷史最短距離，大概是的5600萬(wàn)公里左右，當(dāng)然，從數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)的結(jié)果來(lái)看，地球與火星之間的平均距離是2.25公里左右，那么如果我們也想像登月一樣登上火星的話，需要花多少時(shí)間呢？

飛往火星要多久

時(shí)間等于距離除以速度，以人類目前的航天技術(shù)來(lái)看，我們最快能夠?qū)崿F(xiàn)的速度是接近6萬(wàn)公里每小時(shí)，這樣算下來(lái)，2003年的時(shí)候登上火星需要40天左右，其他時(shí)候根據(jù)距離不同會(huì)有差異，不過(guò)范圍都在100到300天左右。

但是這里要注意一個(gè)問(wèn)題，我們所做的計(jì)算都是取用的直線距離，但是在實(shí)際的飛行過(guò)程中，其實(shí)基本上是不可能沿著直線的。

比如飛船需要進(jìn)入到特定的軌道當(dāng)中，這樣一來(lái)真實(shí)的飛行距離就會(huì)繼續(xù)增加，而且還需要考慮二者在這個(gè)時(shí)間中所經(jīng)歷的變化，因?yàn)榛鹦呛偷厍蚨际窃趪@著太陽(yáng)做公轉(zhuǎn)的，雙方的角速度也不同，所以距離也會(huì)不斷發(fā)生變化。

一般來(lái)說(shuō)，地球的公轉(zhuǎn)周期就是一年，而火星的公轉(zhuǎn)周期大概在2年左右，而且飛船從地球出發(fā)之后，一定要通過(guò)特定的路徑進(jìn)入到火星的外圍，讓自己可以在其軌道上繼續(xù)飛行。

之所以這樣做的原因是，飛船可以更好地利用來(lái)自行星的引力來(lái)幫助自己前進(jìn)，不需要完全依靠自身的動(dòng)力，這樣一來(lái)就能大大提升飛行速度，也能節(jié)省不少燃料。

經(jīng)濟(jì)上的投入還是其次，主要就是減少飛船自身的載重，畢竟對(duì)于太空飛行來(lái)說(shuō)，輕裝上陣是最好的，不僅有利于機(jī)器自身的運(yùn)轉(zhuǎn)，也便于在需要的時(shí)候隨時(shí)進(jìn)行加速。所以，向火星發(fā)射飛船也是要選擇一個(gè)合適的時(shí)間點(diǎn)的，最好就是要盡量方便我們進(jìn)入到火星軌道。

這樣看來(lái)，雖然軌道飛行的策略增加了飛船的路程，但是卻在飛行難度上做了減法，對(duì)于我們來(lái)說(shuō)是更有利的，根據(jù)科學(xué)家的推算，向火星發(fā)射飛船的最佳時(shí)間點(diǎn)其實(shí)有一個(gè)周期，每?jī)纱沃g大概相隔兩年零4個(gè)月左右，而最近的一次就是2022年的秋天。

飛行的動(dòng)力

從飛行時(shí)長(zhǎng)來(lái)看，如果需要宇航員一起登陸火星的話，就必須考慮到他們的適應(yīng)問(wèn)題，首先這意味著宇航員要在太空中超長(zhǎng)待機(jī)，其中絕大部分都會(huì)花在飛行上，加上執(zhí)行任務(wù)和返回的時(shí)間，最少也是一兩年。

這對(duì)于他們來(lái)說(shuō)也是不小的挑戰(zhàn)，當(dāng)然，從空間站和登月當(dāng)中我們已經(jīng)積累了不少經(jīng)驗(yàn)，保證他們的基本生存應(yīng)該是沒(méi)有問(wèn)題的。

但是這里還存在另外一個(gè)難題，就是從地球到火星之間的太空環(huán)境中存在的各種可能的威脅。

比如更加嚴(yán)重的輻射，長(zhǎng)時(shí)間的飛行之后，就算有飛船的保護(hù)，也會(huì)不可避免地對(duì)宇航員的身體造成影響，所以必須想辦法把整個(gè)飛行時(shí)間縮短，以減少各種潛在的傷害。

而要實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)，唯一的辦法就是尋找新的動(dòng)能，讓我們的飛行器擁有更高的飛行速度。

從現(xiàn)實(shí)情況來(lái)看，核能和太陽(yáng)能或許是兩種最理想的選擇，雖然目前還沒(méi)有得到深入的推進(jìn)，但是從戰(zhàn)略上考慮，已經(jīng)成為了重點(diǎn)關(guān)注的領(lǐng)域。

核能我們都知道，在提供動(dòng)力方面的表現(xiàn)是非常優(yōu)秀的，之所以到現(xiàn)在都沒(méi)有進(jìn)入航天領(lǐng)域，主要還是基于一些應(yīng)用上的問(wèn)題，但是國(guó)家層面也已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)行針對(duì)性的研究，預(yù)計(jì)未來(lái)將會(huì)有很大的發(fā)揮空間。

此外，新興的太陽(yáng)帆也非常受人矚目，一些項(xiàng)目已經(jīng)對(duì)它在太空環(huán)境中的工作表現(xiàn)進(jìn)行了初步的評(píng)測(cè)，結(jié)果表明還是非常有潛力的，當(dāng)然，這些技術(shù)目前都還不成熟，距離應(yīng)用還有一段距離。

比如核能，要想直接進(jìn)入航天器當(dāng)中還需要考慮很多問(wèn)題，比如它本身就會(huì)釋放的嚴(yán)重輻射。

而太陽(yáng)帆在速度提升上還有需要進(jìn)一步攻克的難關(guān)，如果無(wú)法解決這個(gè)問(wèn)題，對(duì)于當(dāng)前的航天技術(shù)來(lái)說(shuō)也只是在一定程度上降低了成本，而并沒(méi)有解決我們關(guān)心的問(wèn)題，也就是縮短從地球到火星的飛行時(shí)間。

二者相比的話，科學(xué)家可能還是更看好太陽(yáng)帆的發(fā)展，因?yàn)樗苯邮褂玫氖枪庠刺峁┑哪芰俊?/p>

航天器無(wú)需增加多余的負(fù)荷，可以大大提升速度，也不用受到燃料總量的限制，隨時(shí)就能開(kāi)啟飛行，調(diào)整計(jì)劃周期，這對(duì)于航天事業(yè)來(lái)說(shuō)將是前所未有的革新，很有可能就此打開(kāi)一個(gè)新的宇宙探索時(shí)代。

結(jié)語(yǔ)

當(dāng)然，除了火星之外，人類的目標(biāo)還有很多，未來(lái)有一天當(dāng)我們真的征服了太陽(yáng)系之后，還有更遙遠(yuǎn)的銀河系和更廣闊的宇宙深處等待著人類，我們的文明能夠走到哪一步，不得不說(shuō)讓人充滿期待了。