人類在完成登月后，下一步就是登陸火星 。相比登陸月球，登陸火星需要跨越2.25億公里，近距離參觀火星需要漫長的旅途 。
火星是距離地球第二近的行星（金星距離最近），理論上來說，火星距離地球的最近距離為5460萬公里，但是這在歷史上從未發(fā)生過 。
火星距離地球最近的記錄是5600萬公里 ， 發(fā)生在2003年，這是6萬年以來，火星最接近地球的時候 。
火星和地球的平均距離，大約是2.25億公里 。
地球到火星需要多久？
知道了地球和火星之間的距離，我們只需要了解速度 ， 就可以計算出時間 。
先來看看宇宙中最快的速度——光速 。光速是每秒299792公里每秒，在地球和火星距離最近的時候，光線大約需要3分鐘，就可以到達火星 。最遠距離則需要22分鐘，平均距離需要12分鐘 。
再來看看人類最快的航天器——新視野號探測器 。速度大約是58000公里每小時，在地球和火星距離最近時 ， 需要39天才能到達火星 。最遠距離需要289天，平均距離需要162天 。
隨著航天器技術的升級，如果宇航員真的前往火星，大約只需要5個月？
事實并非如此 ， 之前的計算都是地球和火星的直線距離計算，然而事實上 ， 航天器必須在行星周圍的軌道中移動，這在無形中大大延長了地球和火星的距離 。
此外，火星和地球并非家和學校，都是一個固定的建筑物，在長達數(shù)月的旅途中，地球和火星的位置都在發(fā)生改變，工程師需要計算的是宇航員到達時火星的位置，而并非出發(fā)時火星的位置 。
在飛行過程中，航天器也無法一直保持最大速度，在靠近軌道時，需要減速進入軌道，以免直接飛躍目標 。根據(jù)NASA的計算 ， 從地球到達火星，大約需要9個月的時間（這還是理想狀態(tài)下） 。
火星發(fā)射窗口期是什么？
地球繞太陽公轉一周需要1年時間 ， 火星繞太陽公轉一周需要1.9個地球年 。
從地球飛向火星，航天器需要經(jīng)過一個橢圓形的軌道路徑，進入火星軌道 ， 能夠最大限度利用行星引力的軌道，可以讓整個飛行過程更快、更省燃料 。
畢竟航天器不可能帶無限多的燃料 ， 在發(fā)射窗口期，航天器可以借助引力飛行，只需要2次加速 ， 就可以到達火星軌道 。
雖然兩點之間直線最短，但是人類的航天器科技還不足以攜帶充足的燃料；就算可以攜帶更多燃料，航天器的設計也不足以無限加速 。
利用橢圓形軌道，雖然讓火星之旅的路程增加，但這也是最為經(jīng)濟實用的飛行軌道 。這樣的時機大約每26個月出現(xiàn)一次，2020年的夏天，就是火星發(fā)射的窗口期，大約會持續(xù)到8月中旬 ， 下次火星發(fā)射窗口期是2022年的秋季 。
火星探測器飛了多久？
雖然人類尚未親自體驗火星之旅，但是很多探測器早已經(jīng)登陸火星：
- 水手4號：第一個掠過火星的航天器 ， 大約飛行228天到達火星 。
- 水手9號：第一個進入火星軌道的航天器，大約飛行168天到達火星 。
- 海盜1號：第一個登陸火星的航天器，大約飛行304天登陸火星 。
- 【地球與火星之間的距離約多少萬公里 地球到火星的距離】火星探路者號：第一個登陸火星的漫游車 ， 大約飛行212天登陸火星 。
- 火星好奇號：大約飛行250天登陸火星 。
人類僅僅去拜訪一下火星鄰居，往返就需要在路上浪費1年 ， 在這1年的時間里 ， 宇航員在太空可能會遇到各種狀況，太空輻射也會長時間影響宇航員的身體 。尋找全新的推進能源是未來太空探索的必經(jīng)之路 。
核能、太陽帆將成為太空探索的新能源：
核能因為其敏感性，一直沒有成為航天器的動力之一，但隨著航天技術的發(fā)展和需求，部分國家已經(jīng)開始投入資金研究核能火箭 。
相比核能，太陽帆則是更加節(jié)約并且高效的資源，目前太陽帆已經(jīng)在國際空間站進行測試，證實太陽帆確實可以正常工作 。
雖然太陽帆需要在有恒星的地方使用，但是光線是幾乎無窮的能源，可以一直提供加速度，攜帶大型太陽帆的航天器能夠到達240000公里每小時的速度，是當前航天器的6倍 。
如果利用成型的太陽帆，100公斤重的設備只需要3天就能到達火星 。
新能源看著很好，但是卻擁有很大的技術局限性 。
核能雖然在發(fā)電、潛艇上已經(jīng)有所應用，但是放置到航天器上依舊有難度，并且宇航員也將近距離接觸反應堆 ， 在受到太空輻射的同時，還會額外受到核輻射的影響 。
太陽帆雖然可以通過光壓一直產(chǎn)生加速度，但是這種加速度非常微小 ， 需要經(jīng)過數(shù)月的加速，才能正式開始太空之旅，并且為了更好的接受光壓 ， 太陽帆通常面積很大，將巨大的太陽帆發(fā)射到太空，再進行展開 ， 是一項不小的挑戰(zhàn) 。
相比核能，太陽帆更有可能成為星際旅行的希望，畢竟只要有光存在的地方 ， 太陽帆就可以獲得動力飛行 。
如果未來航天器全部使用太陽帆作為動力，那么將節(jié)約大量燃料，航天器也可以攜帶更多的其他設備，太陽帆或許可以為太空旅行帶來一場巨大的革命性進步 。
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