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火星距離地球2億公裏,宇航員若想上火星,需要花多長時間?

1969年,美國“阿波羅十壹號”飛船成功登上了月球。宇航員阿姆斯特朗更是在上面跨出 歷史 性的壹步,人類的登月夢想就此實現。

從那之後,很多人開始認為,火星和月球相似,都屬於宇宙中的星體,能夠登陸月球就說明可以登陸火星。但實際上,二者在星體環境、與地球的距離等方面卻相差甚大,登陸火星的難度要遠遠大於登陸月球。

隨著 科技 的發展,人類在宇宙航天領域的進展不斷突破,不過登陸火星的計劃卻遲遲沒有消息。那麽,為什麽相關活動還沒有開展?我們想要登上地球的“孿生兄弟”,需要多長時間?

火星是離太陽第四近的行星,也是太陽系中第二小的行星。火星地表被赤紅色的氧化鐵所覆蓋,在望遠鏡中呈現火紅色,因此得名“火星”

火星上的大氣以 二氧化碳 為主,二氧化碳在空氣中所占的比例高達 百分之九十五 。並且火星大氣比較稀薄,氣溫較低,表面溫度在 零下六十三攝氏度 。火星的氣候也是多變的,沙塵暴、冰爆經常侵襲火星,有時長達數月,在這樣的氣候下,火星表面覆蓋著礫石、沙丘、撞擊坑等等。另外,火星不存在穩定的液態水,但據觀測, 火星地表下有地下水的跡象

在古羅馬神話中,火星也被稱為“紅色星球”。而在我們國家的先秦詩人屈原口中,火星則被浪漫地命名為 “熒惑星”

千百年來,人們對於火星的好奇與向往從未止步。近現代以來,美國和歐洲很多發達國家的宇航局,已經陸續發射了對火星的多艘在軌環繞探測器,負責壹系列觀測、勘察工作。 在2021年,我國也發射了“天問壹號”火星探測器,並成功抵達火星,讓我國圓滿完成了首次火星勘測任務。 而“天問”這個名字,正是屈原的壹首長詩詩名。

火星被稱為地球的“孿生兄弟”,與地球有很多相似之處,為了應對未來的人口問題,科學界已經提出了“移民火星”的計劃。

但是火星作為世界航天領域的下壹個研究重點,目前還並未有宇航員真正踏足,那麽要實現登陸火星,還需要應對哪些困難,又需要花多少時間呢?

首先需要考慮的就是 距離問題 ,月球與地球相距的平均距離大約是 三十八萬公裏 ,從地球發射飛船,大約4天就可以到達月球;而火星與地球相距的平均距離卻是 兩億公裏 ,最近點也超過了五千萬公裏,遠遠大於月球與地球之間的距離。

按照當前的航天水平進行計算, 人類從地球發射飛船到達火星最近點,也需要大約580天

距離引發的問題主要是 途中宇航員所需物質的數量太多 ,壹般來說,要想實現登陸計劃,壹艘宇宙飛船需要配備 三名宇航員 ,壹名宇航員壹天所需的食物和水有3公斤,完成壹次往返任務需要三年的時間,這樣計算下來,光食物就需要十噸。

我們都知道,宇宙飛船裏面配備了各種設配,可供物資儲備的空間已經很小,如此龐大的食物需求根本無法得到滿足,因此想要登陸火星, 物資儲備是首先需要克服的難題

飛船所需燃料的問題也是壹大考驗 ,雖然人類已經向火星發射了探測器,但探測器目前還都是單程的,沒有返回的。載人前往火星意味著必須有返程,那麽燃料也需要單程的雙倍。

燃料如何攜帶、如何儲存,才能既保證航程的安全,又最大程度減輕飛船的重量,這將是以後工作的重點。

除了燃料問題外,當前技術也還沒有發展到壹定程度。 人類目前的技術僅可以達到向火星發射探測器 ,如何讓已經到達火星的探測器返回地球仍是壹個難題。沒有生命的探測器都沒有進行返回的實驗,更不用說載有宇航員的飛船了。

只有技術達到壹定程度,可以使飛船返回活動萬無壹失,人類才敢繼續登陸火星的挑戰。

還有更重要的壹個問題,就是 火星的環境狀況 。火星的環境要比月球復雜很多,並且人類是在確定月球沒有任何生命存在的情況下才進行登月活動的,宇航員的生命安全得到了保障。當前人們對於火星的了解還是較少,沒有全方位的對火星進行觀測。

火星是否存在生命的問題還是未知的,而且科學家更傾向於這個問題是肯定回答。

如果火星存在生命體,那 這些生命體是高級還是低級 也是人類該認真調查的。如果是低級的生命體,那麽如果被宇航員帶回,是否會對人類當前 社會 產生威脅,比如病毒傳播、物種入侵等問題;

如果是高級生命體,是否會對宇航員產生攻擊,甚至會對地球產生攻擊,這聽起來像是科幻電影,但科學壹定要秉持嚴謹的態度,壹定要在十分安全的情況下才能進行。

人類登陸火星還面臨著以上的困難,任何壹個難題得不到解決,登陸火星行動都無法進行。雖然還要克服許多困難,但現在已經有幾個航天大國開始行動了,為登陸火星行動進行了壹系列的研究和準備。那麽人類想要登陸火星,還要進行什麽樣的計劃或準備呢?

首先要進行壹系列的計算。火星與地球的最近距離是5500萬公裏,最遠距離是4億公裏,因此人類想要最快、最節省燃料地登陸火星, 就必須計算好什麽時候能在最近點著陸 ,選擇好著陸時間點是整個活動的首要目標。

其次要解決的是 飛船的燃料問題 。就算選擇最近的地點著陸,也要比去月球遠得多,這要求有充足的空間保證燃料的供應。保證飛船的燃料供應可以選擇兩種路徑,第壹種是 擴大燃料儲存空間 ,最大程度上利用飛船的搭載能力;第二種是 使用更高效率的燃料 ,讓有限的燃料得到更大程度的利用。

登陸火星行動也要在 保證宇航員的安全 。我們都知道,保證太空中宇航員安全最基本的就是宇航服了,這種衣服采用了最先進的材料和 科技 ,要具有抵抗太空惡劣的環境的能力,服裝內有加壓系統,讓宇航員在真空中保證安全。宇航員登陸火星的宇航服也要針對火星情況而定,這是壹項巨大的挑戰。

火星的大氣十分稀薄,無法有效避免輻射,宇航員要暴露在大量射線之下。火星的氣溫也很低,最低可以到達零下八十度,並且還有引力低、壓力低的特點,對宇航服都提出了巨大考驗。 宇航服造價不菲,壹套高達上億元,因此也要有巨大的資金投入

宇航員的心理狀況 也是需要訓練、準備的。火星與地球距離較遠,往返需要三年的時間,這意味著幾位宇航員將在密閉的空間裏度過大部分時間, 這對人的心理承受能力是極大的考驗 目前人類在太空中停留最長的時間是803天 ,由前蘇聯宇航員克裏卡廖夫創造。

登陸火星所要花費的時間要超出這個記錄,宇航員所面臨的心理挑戰是前所未有的。

除了心理壓力之外, 宇航員身體承受能力 也需要進行評估。 人類在宇宙中雖然有宇航服的保護,但也不可避免地會遭到損害 。克裏卡廖夫在第二次執行航天任務時,在宇宙中停留了三百余天,返回地球時,身體已經比較虛弱,宇航員在宇宙中骨骼的鈣質會流失,視力也會受到影響。

宇宙飛船在宇宙中待的時間越長,面臨的風險也越大。 來自宇宙的隕石、彗星都會對宇宙飛船產生威脅,任何小小的威脅都可能導致機毀人亡的悲劇 ,整個火星登陸計劃是處在巨大風險之下的,如何有效避免來自宇宙的風險、安全地返回地球,也是登陸火星計劃需要準備的。

面臨眾多壓力和挑戰,人類仍然義無反顧地進行著火星著陸計劃。

每壹項偉大的行動背後都有無數人做出了犧牲,無論是科學家還是宇航員,都在用自己的行動為人類 社會 的進步做出貢獻,希望有朝壹日,我們的夢想變成現實。