人类从地球到火星，乘坐现在的飞行器需要多长时间？

2020年可以算得上是人类探索火星的元年，各国探索火星的计划百花齐放。有的朋友会很好奇，为什么各国都竞相选择2020年来作为探索火星的开局之年呢？

其实这恰恰与地球与火星的距离有非常大的关系。此话怎讲呢？

我们知道，从地球到火星并不是简单的两点一线的事情，因为地球和火星都是两个不断在运动的天体，一年之中，二者的相对位置是一直在改变的。

为什么有如此多的国家选择在2020年7-8月发射探测器到火星呢？

简单来说，就是今年地球与火星的相对位置近，航天器能够更快地到达火星。

发射火箭对精准度的要求极高，有时候甚至要精确到分、秒发射。对于所有的火箭发射来说都有一个“窗口期”，这是一个时间范围，在这个时间范围内发射的时间成本和物料成本都是最低的。

探测火星的窗口期

地球与太阳的平均距离是1.5亿千米，而火星位于太阳系系统的较外侧，距离太阳的平均距离有2.3亿千米。因此火星公转的轨道周期远远比地球的轨道周期长。

三岁小孩都知道地球上一年是365天，而火星上的一年则有687个地球日。两个行星绕太阳旋转的轨迹也有所不同，地球的轨道偏向于一个正圆，火星的轨道则是一个偏心率为0.09的椭圆。二者在运动的过程中，最远时距离甚至可达4亿千米，甚至比日地距离都大得多。因此选择一条“捷径”去火星，更能提高探测任务的成功率。

就像初中生经常算的会合题那样，一个人在操场上先跑，速度为多少，另一个人过了多久开始追，速度为多少，二者什么时候能够相遇。

在地球和火星的这道题中，则是每26个月，地球能够与火星会合一次。

人类到火星需要多久

这可以简单地理解成一道小学数学题，路程所需的时间应该等于路程的长短除以交通工具的速度。因此，解决这个问题最关键的地方就在于，火星和地球的距离，以及探测器在太空飞行的距离。

火地距离

上面提到，火地距离基本上一直处于变化之中，二者最远的距离甚至比日地距离还长，为了节约飞行燃料、提高任务的成功率，选择一个合适的距离是非常重要的。

每26个月，火地距离之间就会出现一个合理的窗口期，但是，这个窗口期依然只是一个理论值，有的任务可能不到26个月的间隔就实行的，有的则超过了26个月。主要是因为地球上的火箭发射还会受到很多技术问题和天气的限制。

然而，发射火星探测器基本上都会集中在日地距离较短的窗口期之间，因此，对于所有的航天器来说，从地球飞往火星的距离是差不多的。

飞行速度

探测器的飞行速度与燃料的效率和飞行器的技术水平有很大的关系。随着科学技术的发展，现在飞往火星的速度肯定比20年之前都快一些。

NASA在1964年发射的水手4号火星探测器花了228天的时间到达了火星，水手6号则花了157天的时间。前苏联最早登陆火星的火星3号大约也花了6个月的时间，今年无论是美国的“坚毅号”、中国的“天问一号”、阿联酋的“希望号”，预计达到火星的时间都约为半年。

小结：

2020年7-8月是探测火星的重要窗口期，因此今年开展了如此多的火星探测任务。实际上，火星和地球的相对距离是在不断变化的，最远的时候二者的距离甚至比火星和太阳的距离还远，因此为了确保探测任务的成功，选择较短的发射距离是比较合理的。

一般来说，探测器飞到火星的时间是6个月-8个月之间，可能由于燃料的不同和发射器的技术不同，速度也有所差别，但是整体上处在这个区间当中。

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