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答：目前的深空航行技術，考慮節省燃料的情況下，從地球到火星大約需要7個月的時間；比如洞察號在2018年5月5日發射，11月26日到達火星，飛行了6個月零21天。

地球軌道平均半徑1.5億公里，火星軌道平均半徑2.3億公里；地球和火星距離最近時，只有5500萬公里，最遠時有4億公里。

比如在2018年7月31日，火星達到了15年來，和地球的最近距離5760萬公里，這也是極佳的火星發射窗口。

雖然說兩點之間直線最近，但是地球和火星都是運動著的，等你直線發射探測器過去，火星早就運行到其他位置去了；所以從地球去火星，需要計算好交會時間和窗口。

考慮探測器的發生成本，科學家會採用特殊路徑，來降低去火星所需的燃料，所以表面上看起來有點繞路，但這是非常有必要的。

經過對比和分析，科學家發現使用“霍曼轉移軌道”，能在最大限度節省燃料的情況下，還使得變軌操作簡單，如下圖：

洞察號火星探測器，就使用了霍曼轉移軌道，如果不考慮節省燃料，也還有其他縮短時間的軌道可選擇。

比如SpaceX計劃發射的BFS飛船，就重點考慮飛行時間，沒有采用霍曼轉移軌道，到達火星只需要120天左右的時間。

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艾伯史密斯

地球和火星以不同的角速度環繞太陽公轉，所以它們之間的距離時近時遠，最近時達到5500萬公里，最遠時達到4億公里。

通過設計好軌道，使探測器以一個較短的路徑飛向火星，這樣所需的時間就會較短。迄今為止，飛到火星用時最短的探測器是美國宇航局在1969年發射的水手7號，用時只有四個月多一點。

但在大多時候，為了使燃料最省，一般都是讓探測器沿著地球-火星霍曼轉移軌道飛向火星。在2011年，好奇號就是這樣去往火星，用時8.5個月。

如果以史上飛得最快的人造探測器——太陽神號的速度：70.2公里/秒（這個紀錄即將被正在奔赴太陽的帕克太陽探測器所打破），飛向火星的最短時間為9天。

如果以太陽神號的最快速度飛出半徑至少是1光年的太陽系，所需的時間將要達到4270年。

如果以這個速度沿著垂直於銀河系盤面的方向飛出銀河系，假設飛行距離為1000光年，則所需時間為427萬年。然而，如果飛船沒有持續的動力僅依靠慣性，每秒數十公里的速度是無法擺脫銀河系引力的束縛，因為飛出銀河系所需的逃逸速度至少可達每秒500公里。

火星一號

這要取決於是載人的飛船，還是不載人的飛船，如果是前者的話，那麼時間至少需要一年以上，而後者的最快幾個月就能辦到，首先地球到火星之間的距離，並不是固定的，它們最近的距離有5500萬公里，而最遠則能達到4億公里，所以人類假如要發射飛船去火星，肯定希望走近路。

那麼就目前為止，人類創造過的最大速度，是朱諾號上的時速26.4萬公里，如果我們按這個速度來算，5500萬公里的距離，朱諾號需要86天能夠抵達火星，不過人類製造的飛行器，並不是直接沿直線飛的，飛行器需要多次環繞變軌才行，所以加上環繞和變軌的時間，大概需要100多天的時間。

那麼如果是載人的飛船，情況就比較麻煩了，這個時間至少要拉到一年以上，因為無人的飛船，基本都是一次性的，它們不會再返回地球，所以它們攜帶的資源就相對較少，而人類一旦要去火星，就必須攜帶足夠的水，食物還有燃料，這樣就會增加飛船的重量，增大飛行的難度，從而最終拉長前往火星的時間。

我們從電影火星救援的情節上來，主人公在火星上，一共生存了549個火星日，由於火星的公轉週期和地球區別不大，所以主人公大概在火星上，存活了500多天，那麼這個時間可以作為參考，假設以目前的技術手段來看，人類駕駛飛船去往火星，一年多的時間起碼是需要的。

科學薛定諤的貓

當年哥倫布航行到美洲，用了兩個多月的時間。現在乘亞音速客機只用十來個小時。所以重要的不是距離，而是速度！

現在人類主要使用化學火箭發射航天器。這種火箭類似於爆竹，加速度大，但是沒有後勁，很快就燒完。只能把很小的航天器加速到第二宇宙速度併到達火星。即使送人類到月球，所使用的化學火箭也相當於一艘驅逐艦的重量。

如果航天器要在宇宙空間再加速，更不可能使用化學火箭，那意味著要先把幾百噸燃料送上太空。所以現在的航天器都借用其它行星的引力來加速。這和古代遠航用風加速一樣，要計算好各個行星的位置，不是什麼時候都能發射去其它星球。

總之，現在的宇航技術還和風帆時代的船一樣，要借自然力，還要等時機。但有一種技術，可以把飛船變成類似現在內燃機船一樣，想什麼時候去哪裡都行，那就是等離子體火箭。這種火箭把氣體加熱到等離子狀態，可以達到幾千度，超過太陽表面的溫度，再向後噴出。

這種火箭相當於踩油門，不停地踩上幾百小時，最終獲得遠遠超過化學火箭的速度。而且燃料也比化學火箭少得多。

但是它的加速度很小，不足以讓飛船擺脫地心引力飛上太空。所以要先用化學火箭把火星飛船一節節運到地球軌道，再把等離子火箭和燃料也運上去，在地球軌道上組裝後再飛向火星。

估計等離子火箭能獲得每秒一百公里以上的速度，到火星的時間會比現在減少六分之一，在39天左右。更好的是我們不用等兩年一度的火星大沖，有需要隨時都可以飛向火星。即使火星運行到離地球最遠的位置上，等離子火箭也比化學火箭更早將飛船送到那裡。

科技文化鄭軍

飛往火星已經不再是科幻，而即將成為現實。現在有幾個機構制定了火星殖民計劃，一個是美國國家航空航天局（NASA），一個是荷蘭“Mars One”研究所。

這兩個機構都已經啟動了計劃，正在一步一步的實施中。

荷蘭“Mars One”研究所的計劃似乎更快一些，他們已經面向社會招募了志願者，報名者眾，在2014年就已經從20萬名報名者中初選出1058名人員，參加了第二階段的移民火星訓練，經過多輪淘汰，最終將選出24名“地球壯士”，準備於2024年分6個批次前往火星。

“Mars One”研究所明確指出，這些志願者將有去無回，只是單程票。

不過這項計劃近期似乎沒有什麼進展消息，且爭議比較大，是否能夠實現還得拭目以待。

而美國NASA的重返月球計劃和火星計劃在2017年11月已經得到現任總統特朗普的啟動命令。

計劃內容是在2020年實施重返月球，載人在月背登陸，並載人在月球軌道不間斷飛行超過一年，模擬前往火星旅途的各種狀況，還要在月球上建立星空之門月球基地。

這次的載人登月，除了對月球進一步的探測以外，主要就是為載人登陸火星進行實戰演練，為2033年左右啟動載人登陸火星做準備。

NASA的載人登陸火星計劃是已經啟動的“百年星艦”計劃的一部分，志願者的招募工作在2010年就已經開始，已經選好了星艦首任艦長，她是美國女航天員梅·傑米森。

NASA計劃第一批在火星上安家的志願者為4人，這些人類外星移民先驅將永遠離開他們的故鄉-地球，在遙遠陌生星球設法生存並開疆闢土。

從環環相扣的準備情況以及以往的太空任務完成情況來看，這個計劃可靠性比荷蘭“Mars One”研究所的計劃似乎更靠譜一些。

那麼目前人類載人飛船飛到火星要多長時間呢？這個問題目前還沒有答案。

根據以往無人探測器前往火星的經驗，短的用時4個多月，長的用時8個多月。

火星與地球都有各自的軌道，運行週期不一樣，且軌道為橢圓形，所以兩個星球的距離有時遠有時近。火星距離地球最遠時4億公里，距離最近時5500萬公里。

人類一般派出飛行器時會選擇距離地球近的時候前往交會。

載人飛往火星的飛船會採用一種什麼樣的推進裝置和能源呢？目前尚無定論，飛船的樣子也還沒有對外公佈，只有一些概念圖發出。但美國NASA已經提出了兩個推進器方案，即核熱量火箭和化學燃料引擎。

核熱量火箭設計採用核反應堆加熱氣體，然後從噴嘴噴發產生推力；而化學燃料引擎類似於航天飛機，採用液態氧和液態氫。後者技術很成熟，但沒有核熱量火箭效率高。

NASA透露，宇航員抵達火星的時間大約需要180天。為了降落火星，NASA還設計了一種空氣動力學著陸器，這種飛行器可能將結合甲烷和液氧為燃料。火星稀薄的大氣層中有二氧化碳，宇航員們可以在火星大氣層中提取氧。

不過載人登陸火星任務的實施還有十幾年時間準備，在這十幾年間飛船引擎和速度以及載人航天整體技術或許會有重大突破，飛往火星的時間和任務狀況或許會有很大變數。

火星計劃的執行已經箭在弦上，首批登錄火星的飛船速度或許不會突破很多，但“百年星艦”計劃將有可能用上正在研究開發中的核聚變能源。

根據一些資料透露，未來的星際旅行星艦重達5萬噸，由核聚變能源驅動，能夠以12%的光速飛行，只需要50年就能抵達距離太陽系4.22光年的比鄰星。

這個計劃很可能是目前飛出太陽系最有可能實現的計劃。

飛出銀河系現在連想都不要想，那還是幾億年甚至十幾億年以後的事情，如果人類不會被天災人禍毀滅的話，人類將達到三型星系級文明，才有可能飛出銀河系。

如果“百年星艦”計劃真的能夠實現，人類星際旅行的夢想將開始實現。

但無論怎樣，這種開始的探索遠航都是有去無回的，需要一大批為人類未來開疆闢土的先驅奮勇獻身，這種招募將不斷的繼續，你會報名嗎？

時空通訊觀點，歡迎點評討論。

時空通訊

這個沒有一個準確的時間，大約180天時間。

查了一下火星的基本資料：

火星(Mars)是距太陽第四遠，也是太陽系中第七大行星。

公轉軌道：離太陽227940000 千米 (1.52 天文單位) rtuy56i67i。

太陽系八大行星之一，按離太陽由近而遠的次序計為第四顆，比地球小，公轉週期約687天，自轉週期約24小時37分。

公轉週期：約687天

自轉週期：24小時37分22秒

行星直徑：6794 千米

質量： 6.4191e20 噸

火星離地球太遙遠，一個信號傳到地球都要40分鐘。據悉，兩艘美國“海盜號”飛船在1970〜1976年 間登陸火星。飛船圍繞火星旋轉，機器人登陸者 採集回土壤的樣本，並將數據和電視圖像發送回 地球。1997年，美國“火星探路者號”飛船將一 個名叫“旅居者號”的探測器發射至火星。2004年， 美國快車軌道器將兩個探測器發射到火星的不同側面來探測火星表面。

荷蘭“Mars One”研究所推出了2023年讓志願者登陸火星、建立人類聚居地的計劃，2013年該機構將通過電視真人秀的方式招募首批4名志願者。荷蘭非營利團體“火星一號”2014年1月2日宣佈，已經從20萬報名者中初選出1058人，允許他們參加第二階段的移民火星訓練。而這1058人經過多次淘汰後，將最終篩選出24名“地球壯士”，並於2024年分成6個批次前往火星。按照計劃，宇航員旅行抵達火星需要大約180天時間。

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由於火星和地球都在不斷繞著太陽公轉，顯然兩者的距離最近的時候是太陽-地球-火星在一條線上且在太陽同一側，最遠的時候是火星-太陽-地球在一條線上且在太陽兩側，所以最近距離大約在5460萬公里，最遠距離大約在40100萬公里[1]。

（火星和地球相對於太陽的軌道。來源：https://www.nasa.gov/audience/forstudents/k-4/dictionary/Revolve.html）

那麼考慮最近距離5460萬公里，如果有光速飛船的話（速度30萬km/s），我們直線飛到火星最快只要182秒（假設這麼短的時間內地球和火星的相對移動量不大）。當然目前我們是做不到的。

那麼人類目前最快的探測器可以飛多快呢？我本以為是2011年發射的木星探測器朱諾號，它的最快速度曾經達到過相對於地球73.6千米/秒，結果一查發現居然是1976年發射的太陽神2號，曾達到過相對於地球98.9 km/s的速度[2]，按這個速度的話，我們直線飛到火星最快只要6天多。

但問題是探測器這麼大速度不是發射的時候立刻達到的，而是不斷藉助各個大天體的引力彈弓加速，加上偶爾用探測器自身攜帶的燃料變軌，才慢慢達到這個速度的，因為大部分情況下，最大限度的節省燃料才是第一要務，燃料沒了啥都搞不了了，所以相比而言時間並不是最重要的，尤其是對月球、火星這種比較近的天體。所以實際上探測器採用的軌道絕不是直線飛過去，而是

（圖：地球到火星的最省燃料軌道。來源：http://journalofcosmology.com/Mars128.html）

參考

[1] https://www.space.com/24701-how-long-does-it-take-to-get-to-mars.html

[2] https://www.quora.com/Which-spacecraft-has-set-the-highest-speed-record-According-to-Google-it-is-Juno-with-a-speed-of-40km-s-but-Helios-has-a-speed-of-70km-s

haibaraemily

讓我們直奔主題而去。

1、我們離火星有多遠，我們的太陽系有多大，銀河系有多大？

2、我們，能飛多快。

答：火星離地球之間的最近距離約為5500萬公里，最遠距離則超過4億公里。

光速約為299，792千米每秒。因此，從火星表面發出的光到達地球的時間分別為:

最近距離：182秒，大約3分鐘。

最遠距離：1342秒，大約22分鐘。

目前最快的宇宙飛船

從地球發射的最快的宇宙飛船是美國宇航局新地平線任務，它的目的地是冥王星。2006年1月，該探測器以5.8萬千米每小時的速度離開地球，因此利用這個探測器到達火星的時間將為：

最近距離：942小時（39天）。

最遠距離：6944小時（289天）。

2、飛出太陽系要多久？

其實吧，很多人都小看了太陽系，以為冥王星以外就是太陽系，但是其實一般認為在冥王星外距離等於冥王星到太陽距離

舉個簡單的例子，美國的旅行者1號，飛出太陽系的時候（以頂風層計）速度達到了每小時24萬公里，一秒鐘就飛行66.27公里，就這樣，它飛了

3、飛出銀河系……

額……好吧，就旅行者來說，他到達裡地球最近的一顆恆星，還需要至少七萬年的時間，而銀河系之中的恆星，如恆河沙數……是不是有點兒絕望？？但是數據我們還是得分析的。

從圖中我們大致可以看出，太陽在太陽系的中的位置沒有任何特殊之處。換張好看點的圖片。

銀河系，包括1000~4000億顆恆星和大量的星團、星雲以及各種類型的星際氣體和星際塵埃，從地球看銀河系呈環繞天空的銀白色的環帶。最近的河外星系是距離銀河系254萬光年的仙女星系。

在銀河系裡大多數的恆星集中在一個扁球狀的空間範圍內，扁球的形狀好像鐵餅。扁球體中間突出的部分叫“核球”，半徑約為7000光年。核球的中部叫“銀核”，四周叫“銀盤”。在銀盤外面有一個更大的球狀區域，那裡恆星少，密度小，被稱為“銀暈”，直徑為7萬光年。

銀河的盤面估計直徑為9.8萬光年，太陽至銀河中心的距離大約是2.6萬光年。簡單算一下，銀河系半徑大概是4.9萬光年，那麼，太陽離銀河系外圍最近就是4.9-2.6=2.3萬光年，這已經是一個非常模糊、非常粗略的算法了。

旅行者號，一年大概飛5.1×10^8km，一光年=9460730472581km，兩者相除，大概是18263年，那麼，2.3萬光年就是：23000*18263=420049000，簡單說就是四億兩千萬年……

稍微拓展一下，除了上面提過的距離銀河系254萬光年的仙女星系，宇宙中目前人類能觀察到的星系大概有一千二百五十億，沒錯，是千億級別的，浩瀚的宇宙中有著千億的星系，每個星系還有著千億的恆星……而許多科學家認為，宇宙的星系，不止千億，而是驚人的兩萬億，這麼龐大的數目，我的腦袋已經無能為力了。

好啦，目前為止，大家對於我們的太陽系，對於銀河系，乃至我們的宇宙有沒有稍微直觀的認識？有些數據大到某一個等級，反而會讓我們覺得麻木，已經無法意識到了。

宇宙，真是個神奇的地方。

小火鍋神秀

火星是地球的鄰居，距離地球大約是在0.55億~4億千米。如果想要知道從地球航行至火星需要多少時間，第一點我們要先確定距離也就是選擇路線；第二點確定是無人的探測器或者衛星。

最近20年內發射的火星探測器從地球到火星大約消耗時間

NASA的2001火星奧德賽號火星軌道勘測器，2001年4月7日升空至2001年10月23日到達火星軌道，大約飛行時間6個月，至今仍在工作；

NASA的2003年“火星探測漫遊者”計劃勇氣號和機遇號兩臺火星車成功登陸火星，勇氣號大約飛行7個月工作到2011年失聯。機遇號大約飛行6個月工作至今年；

NASA2011年好奇號火星探測器大約飛行8個月，工作至今年遇到火星全球範圍內風暴失聯；

最新的無人火星探測器洞察號，今年五月份升空，預計這個週末會登陸火星，也飛行了將近7個月。所以現在的技術從地球飛行到火星大約是6-8個月。

美國新總統特朗普在2017年3月21日簽署法案，為NASA的2018財年撥款195億美元，並提出2033年實現載人登陸火星任務的明確目標。目前人類最遠的足跡是月球，如果有一天人類登陸火星，人類的足跡就就更遠了。

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科學黑洞

但是地球和月球的距離只有38萬公里，而地球距離火星是0.55億公里到4億公里，迄今為止只向火星發射了很多探測器和幾輛火星車，這些設備去火星都需要6到8個月左右。

人類現在沒有真正意義上的宇宙飛船，最多也就是大功率的化學動力火箭，理論上只要火箭的燃料夠多體積夠大，不需要什麼新技術就能把人類送到火星，只不過化學動力火箭的速度始終沒有大的突破，所以用現在的技術前往火星也需要大半年才行，往返火星一次就得一年半。

雖然此去火星路途遙遠，但是世界各國和某些企業家們都對移民火星有很大的興趣，美國的埃隆馬斯克更是想製造重型火箭將人類在2035年左右送上火星建立殖民地。

去火星就意味著你和地球之間最長會有20分鐘的通訊延遲，最好的情況也是8分鐘的延遲，這就意味著你在火星或者在前往火星的路上出了任何問題地球都無法第一時間提供救援，所以未來殖民火星的第一批人類一定是非常勇敢又堅強的。

“在紅色星球上孤立無援，能救你的人在4億公里之外的藍色星球”

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