太阳系|孙悟空一个筋斗十万八千里,飞往火星需要多久?( 二 )


但实际上远没有这么简单 , 从人类上世纪开始探测火星以来 , 已经发射了四五十艘探测器 , 成功的也有20艘左右了 。 用时最短的是NASA1969年发射的水手7号 , 用了128天;用时最长的是NASA1975年发射的维京1号 , 花了304天 。 而2018年火星大冲年 , NASA发射的洞察号火星探测器飞了206天 , 才到达火星;就在7月23日 , 中国首颗火星探测器天问发射成功 , 报道 , 要到明年2月份才能到达火星 , 用时也是7个月左右 , 200多天 。
太阳系|孙悟空一个筋斗十万八千里,飞往火星需要多久?
为什么需要这么久呢?
事实上 , 人类发射行星探测器并不是走直线到达目标 , 由于火箭脱离地球引力需要巨大的能源消耗 , 这就注定了飞船或探测器无法携带更多的备用燃料 , 必须采用最节省燃料的飞行方式和路线 。
这种飞行方式有3种 , 最短距离也最费燃料的是冲点航行 , 其次是快速合点航行 , 最省燃料的是霍曼转移轨道 。 因为火星和地球都一直在运行 , 而且速度很快 , 地球公转线速度为每秒29.8千米 , 火星公转线速度为每秒24.13千米 , 因此不管采用哪种航程方式 , 都不是直线冲到火星 。
现在比较常用的是采取节约燃料的霍曼转移方式 , 2018年NASA发射的洞察号和我国发送的天问一号都是这种方式 , 因此飞行时间需要7个月左右的时间 。 这种方式整个行程要超过4亿千米路程 。
太阳系|孙悟空一个筋斗十万八千里,飞往火星需要多久?
这种航行速度达到了多少?
据有关资料介绍 , 洞察号206天总行程达到4.85亿千米 , 这样的话 , 其航行速度就远远超过了第二宇宙速度 。 我们简单计算:485000000/206/24=98098km/h
其平均时速达到了9.8万千米 , 秒速达到了27千米 。 由此其加速和减速过程就需要较长时间 。 一般来说 , 发射要从地球轨道切线出去 , 达到脱离地球引力速度 , 并通过利用地球的引力弹弓效应 , 飞船绕地球若干圈 , 获得加速度后 , 再启动自带燃料加速变轨进入地火转移轨道 。
经过漫长时间追赶 , 到达火星后 , 需要被火星引力所捕获 , 并利用火星引力减速 , 环绕火星若干圈后 , 切入火星环绕轨道 , 降到目标速度后 , 才能够适时启动降落程序 。
有些探测器为了取得加速度 , 还需要通过金星引力弹弓效应加速 , 如伽利略号木星探测器 , 就是通过多次绕金星获得引力弹弓效应加速后“弹向”木星的;而帕克号太阳探测器 , 则是通过多次绕行金星和太阳之间的椭圆形轨道 , 获得秒速100千米乃至200千米速度的 。
太阳系|孙悟空一个筋斗十万八千里,飞往火星需要多久?
现在来说说孙悟空怎么飞火星 。
根据前面描述 , 地球飞往其他行星并不像到邻居家串门那么简单 , 需要经过脱离地球引力 , 获得引力弹弓效应提速 , 到达目标星球 , 被目标星球引力所捕获 , 最终才减速到达 。
当然如果按照孙悟空的筋斗云速度 , 到火星还是要快多了 。 即便像洞察号采用霍曼转移轨道方式行程4.85亿千米 , 也只需要约9000秒时间 , 2.5小时就到了 。 或许孙悟空动力强劲 , 且不需要燃料 , 根本无需霍曼转移方式 , 就更快了 。
但有一点不能忽略 , 就是不知道孙悟空的刹车功能如何 。
在西游记里孙悟空被铁扇公主用芭蕉扇扇了一下 , 就飞出了5万4千里 , 好在他机灵地攀住了一个山尖尖才停了下来 。 在太空没有可拉扯攀附物体 , 且孙悟空要翻9000个筋斗才能够到火星 , 这样他会不会晕头转向 , 还能停下来吗?
太阳系|孙悟空一个筋斗十万八千里,飞往火星需要多久?
孙悟空具备太空反作用力的喷气功能吗?
在太空中停下来的唯一自主办法就是利用反作用力 , 就是朝反方向喷气 , 需要消耗很大能量 , 不知道孙悟空有没有这个本事 。 孙悟空的筋斗云那么快 , 每秒5万多千米 , 靠吹几口气停下来似乎不太可能 , 那咋办呢?
只有依靠天体引力给自己减速 , 当什么样的天体才能够拉住每秒5万千米的速度呢?太阳恐怕是没这个本事的 , 只有中子星和黑洞了 。 中子星逃逸速度达到光速1半 , 孙悟空的速度才光速1/6多点 , 这样中子星对付孙悟空就绰绰有余了 。 问题是距离我们最近的中子星也在250光年以外 , 这样孙悟空去中子星减速来来回就要几千年 。 而且即便在中子星减了速 , 又用什么速度飞回来呢?
等他回来 , 我们蜗牛般的探测器早已经完成任务 , 被火星沙尘暴掩埋长眠许久了 。
还需要补充一句 , 所谓筋斗云还是要有云 , 说明孙悟空的飞行还是在地球空气中 , 没有空气哪有腾云驾雾一说?太空处于真空状态 , 孙悟空会憋死吗?又哪来云雾给他腾和驾?
太阳系|孙悟空一个筋斗十万八千里,飞往火星需要多久?


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