當前位置:招聘信息大全網 - 移民中介 - 在現有技術條件下,人類前往火星需要多長時間?

在現有技術條件下,人類前往火星需要多長時間?

人類為什麽要登陸火星?

火星和金星是人類探索次數最多的兩顆行星。金星表面最高溫度可達450攝氏度以上,金星上的環境與地球環境相比,可以用“地獄”來形容。火星上的環境與金星相比,就要溫柔的多了。人類已經成功載人登陸月球,載人登陸金星顯然不是明智之舉,於是人們將目光投向了更遠處的火星。

雞蛋不能放在同壹個籃子裏,為了人類的長遠發展,我們不可能只生活在地球上。終有壹天地球上的資源將會滿足不了人類的發展需求,那時我們就需要實行星際移民。金星是離地球最近的行星,不過環境十分惡劣,根本不適合移民,顯然火星才是最佳選擇。火星雖然比地球小,但是在許多方面與地球非常相似,如火星自轉壹周差不多也是24小時左右。火星就是人類探索宇宙的前哨站。

那在現有技術條件下,人類多久才能夠到達火星呢?

了解壹下人類目前的航天技術發展水平

要想進入無垠的太空,首先就需要擺脫地球的引力,火箭推力的大小決定了妳能實現的目標。

前蘇聯的齊奧爾科夫斯基,是人類歷史上首位提出了完善的宇宙航行理論的人,被譽為宇宙航行之父。他最先論證了用火箭進行星際航行,並發射衛星、空間站的可行性,並為液體火箭發動機的結構設計了壹系列的解決方案。

1926年美國工程師戈達德發明了第1枚液體火箭,而火箭真正進入實用階段則是二戰末期,當時的德國利用攜帶炸藥的v2火箭轟炸倫敦,這也是世界上最早的導彈。前蘇聯和美國最初的火箭推進技術,很大壹部分都來源於納粹德國。

在上世紀90年代,美國就已經有能力向火星發射著陸探測器與火星車,並在之後相繼向火星成功發射了數個探測器,著名的比如好奇號火星車。目前關於火星的大量數據都來源於NASA。

美國目前正在研制的太空發射系統的最大運載能力將會超過土星5號運載火箭,大概率還是美國人率先登陸火星,不過這恐怕要等到2030年之後了,因為美國現在計劃在2024年之前重返月球。

除了運載能力,速度也很重要。要想脫離地球引力的束縛,還需要達到第二宇宙速度11.2千米每秒。要想從地球軌道處脫離太陽引力的束縛,需要達到第三宇宙速度。

目前人類發射的探測器的最快速度已經達到了第三宇宙速度,即16.7千米每秒。在上世紀,要想達到這個速度,還需要依靠行星的引力進行加速,也就是利用引力彈弓效應進行加速。要想達到更快的速度,需要新型推進技術,比如利用核能。

2006年NASA發射的新視野號探測器的初始速度達到了16.26千米每秒,這是人類歷史上發射過的初始速度最快的航天器。帕克太陽探測器是人類歷史上飛行速度最快的航天器,近日點的最高速度在100千米每秒以上,不過這是太陽引力的作用。

盡管現在出現了許多新型的航天推進技術,比如已經進入實用階段的離子推進器,但化學燃料火箭仍然是主流。在眾多因素的影響之下,未來人類依然會在較長壹段時間內依靠化學燃料火箭進行太空探索。

火星距離地球有多遠?

火星與地球之間的距離並不是固定不變的,而是隨著時間不斷的變化,存在壹個最近距離和最遠距離。眾所周知,地球和火星都在以橢圓形軌道繞太陽公轉,存在遠日點和近日點。以地球為例,地球處於近日點時與太陽相距1.47億公裏,處於遠日點時與太陽相距1.52億公裏,日地平均距離1.5億公裏。

火星與太陽的平均距離為2.3億公裏。火星和地球雖然都繞太陽公轉,但火星的公轉周期約為687天,而地球的公轉周期約為365天。火星與地球最遠時相距4億公裏,最近時僅相隔5500公裏。火地距離最近時,太陽、地球和火星差不多處於同壹條直線上,這被稱之為火星沖日,大約每隔780天發生壹次。火星與地球距離最近時被稱之為大沖,大約每隔15~17年會出現壹次。

現有技術條件下,人類到達火星需要多長時間?

月球距離地球38萬公裏,1969年阿波羅11號飛船將人類送上月球需要耗時4天。火星與地球最近時距離5500公裏,那載人登陸火星需要多長時間呢?

目前我們都是選擇在地球和火星距離最近時發射探測器,在現有技術條件下,這樣既節省時間又節省燃料。我們就以美國的洞察號火星探測器為例,說明壹下。2018年5月5日,洞察號火星探測器發射升空,到了2018年11月26日,洞察號火星探測器成功在月球著陸,期間耗時6個多月。也就是說,我們載人登陸火星大約需要半年的時間,但是往返壹次需要兩年多的時間。

登陸火星時間雖然不是太漫長,但在火星上生存需要非常龐大的補給,我們需要提前將這些東西運到火星。由此可見,技術不是目前最大的阻礙,關鍵在於需要讓宇航員在火星那邊生活兩年才能再返回地球;此外,宇航員在前往火星的半年旅途中,也需要大量的補給。現有技術條件下還沒辦法壹次性將這麽多物資送入太空,不過我們可以先將這些物資分批送到地球軌道,然後再運往火星。兩點之間直線最短,但人類目前的航天器的動力還不足以走直線,為了節省燃料,我們都是走的曲線。

熱愛科學的朋友,歡迎關註我。