火星有多远?
为了确定到达火星时间,首先要确定地球到火星的而距离,火星距离太阳第四颗行星,同样也是第二近的行星,金星距离地球最近,而两颗行星之间的距离通常围绕太阳运转而发生变化。
理论上来说,地球和火星最近点通常在火星位于太阳的最近点,而地球距离太阳最远点,这样两者之间的距离只有5460万千米。而在历史中从未发生过,最近距离发生在2003年,两者之间距离5600万千米。
当两颗行星都位于距离太阳最远点,且位于太阳的两边时,两者之间距离最远,大约为4.01亿千米。两者的平均距离为2.25亿千米。
光速
光速约为299.792千米每秒。因此,从火星表面发出的光到达地球的时间分别为:
最近距离:182秒,大约3分钟。
最远距离:1342秒,大约22分钟。
平均:751秒,大约12.5分钟。
同时光速约为299.792千米每秒,而火星表面发出的光到达地球时间也分别是:
最近距离:182秒,大约3分钟。
最远距离:1342秒,大约22分钟。
平均:751秒,大约12.5分钟。
目前最快的宇宙飞船
从地球发射的最快的宇宙飞船是美国宇航局新地平线任务,它的目的地是冥王星。2006年1月,该探测器以5.8万千米每小时的速度离开地球,因此利用这个探测器到达火星的时间将为:
最近距离:942小时(39天)。
最远距离:6944小时(289天)。
平均:3888小时(162天)。
但事情远比这个复杂。。。
首先计算问题之一就是测量两颗行星间距离,从地球最远点前往火星路线通常就直接穿越太阳,而宇宙飞船通常要围绕太阳系恒星的运行,而地球和火星最近距离不存在这个问题,因此两者位于同一面时,问题有来了,计算数值嘉定两颗行星保持恒定不变的距离,也就是探测器和地球发射的行星外最近距离,而探测器前往火星的39天内,火星将又和地球保持相同距离。
然而在现实中,行星将在环绕太阳的轨道上持续运行。工程师必须计算从地球发送宇宙飞船至火星的理想轨道,这不仅涉及距离,还要考虑燃料的效率。就像朝一个移动的物体扔飞镖,工程师必须计算当宇宙飞船到达时,火星的具体位置在哪里,而非宇宙飞船离开地球时火星的位置。此外,宇宙飞船进入新行星轨道时还必须减速避免超出轨道。
而在现实中,行星一直都在太阳轨道上运行,工程师必须计算地球发送宇宙飞船到火星理想轨道,不仅涉及距离还要考虑燃料效率等。
到达火星的具体时间取决于发射任务时两颗行星所处的轨道位置。它还取决于推进系统的科技发展。
水手4号:第一艘飞经火星的宇宙飞船(1964年飞经):228天。
水手6号:(1969年飞经):115天。
水手7号:(1969年飞经):128天。
水手9号:第一艘环绕火星的宇宙飞船(1971年):168天。
维京1号:第一艘着陆火星的美国飞船(1975年):304天。
维京2号轨道器/着陆器(1975年):333天。
火星全球探勘者号(1996年):308天。
火星探路者号(1996年):212天。
火星奥德赛号(2001年):200天。
火星快递轨道卫星(2003年):201天。
火星侦察轨道器(2005年):210天。
火星科学实验室(2011年):254天。