去火星要多久?按現在的技術,單程就得九個月左右。這意味著宇航員執行一次往返任務,可能要在太空里待上將近三年。
但最近,一項新研究指出,這個時間或許能大幅縮短。科學家們發現了一條潛在的“捷徑”,甚至可能把往返行程壓縮到153天。
這聽起來有點不可思議。關鍵在于一個叫“火星沖日”的天文現象。
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等來的“窗口”
火星沖日,簡單說,就是地球正好跑到太陽和火星中間,把它們倆隔開。這時候,太陽、地球、火星幾乎排成一條直線,地球和火星位于太陽的同一側。
這種現象大約每26個月發生一次。此時,火星離地球最近,是發射探測器的最佳時機。我們以往的火星任務,大多都瞄準這個“窗口期”。
巴西北里奧格蘭德州立大學的研究人員琢磨,未來的幾次火星沖日,比如2027、2029和2031年,有沒有可能找到更快的路徑?他們盯上了一顆小行星。
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搭上“順風車”
這顆小行星編號2001CA21。它的運行軌道很特別,會同時穿過地球和火星的軌道。
研究人員計算后發現,在2031年火星沖日期間,2001CA21的軌道會處于一個高度橢圓的、平面略低于黃道面的位置。理論上,如果一艘飛船的飛行路徑能控制在與小行星軌道傾斜角相差5度以內,它就能借助這個特殊的軌道幾何關系,實現一次極速往返。
但這需要極其精確的計時,分秒都不能差。
根據他們的推演,飛船需要在2031年4月20日從地球出發,5月23日抵達火星。在火星表面只能停留整整30天,然后在6月22日啟程返航,最終于9月20日回到地球。
這樣算下來,整個任務周期剛好153天。
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理想與現實的差距
領導這項研究的馬塞洛?德?奧利維拉?索薩承認,這個153天的方案非常“極端”。他們在發表于《宇航學報》的論文里寫道,這是“理論極限的探索”,時間雖短,但需要的能量高得嚇人。
簡單說,要把飛船加速到能跟上這條“捷徑”軌道,再在合適的時候減速,目前的技術很難提供那么強大的動力。這就像要求一輛車用最短時間跑完長途,但油箱和發動機都承受不了。
所以,研究團隊還提出了一個更現實的方案,耗時226天。他們認為,這個時間在任務時長和能量需求之間取得了平衡,未來有可能與正在研發的核熱推進或混合動力系統相匹配。
無論是153天還是226天,都比傳統的三年往返短了一大截。這對夢想送人上火星的NASA來說,無疑是個好消息。NASA的目標是在本世紀30年代初將宇航員送上火星,他們一直在尋找更快的出行方式。
火星被稱為人類探索的“地平線目標”,因為它是太陽系中除地球外最可能有生命痕跡的地方。了解火星,能幫助我們看清地球的過去與未來,或許還能解答那個終極問題:地球之外,是否存在生命?
更短的旅行時間,意味著宇航員承受的太空輻射更少,心理壓力更小,任務風險也更容易控制。雖然153天的“閃電之旅”目前還停留在紙面,但它為我們打開了一扇窗,讓我們看到未來太空旅行的一種可能。
當去火星的路程從以“年”計縮短到以“月”計,你想上去看看嗎?
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