在太阳系中，火星算得上是地球的近邻了，地球上的我们，仅凭肉眼就能看到它，所以从古到今的人类，都很关注这颗红色的星球。
自从上世纪60年代以来，人类已经向火星发射了数十个探测器，而人类探索火星的下一步，应该就是亲自到火星上去了。
尽管这是一个很大的挑战，但这也并非完全不可能完成的任务。
那么，以人类现有的科技水平来看，我们的宇航员到火星去，需要多久呢？
这个问题本来没有一个简单的答案侦破纪实：因为它取决于多种因素，比如地球和火星的相对位置、宇宙飞船的速度和设计、航行的路线等等，下面我们就来具体讲一下。
通常所说的火星距离地球2.25亿公里，本来是指火星与地球的平均距离，实际上，因为地球和火星的运行速度不同，所以它们之间的距离也在不断变化，最远时可达4亿公里左右，而最近时则只有大约5500万公里。
为了节省燃料和时间，我们当然会在选择火星与地球距离最近的时间段里发射飞船，这个时间段也就是人们所说的发射窗口，随着火星和地球的运动，发射窗口大约每26个月就会出现一次。
就目前的情况来看，人类向火星发射飞船的航行路线重要有两种，第一种被称为冲点航行Opposition mission，简单来讲，这种路线就是，飞船会先去金星那里转一圈，并利用金星的引力弹弓为自己加速，然后再飞向火星。
冲点航行的优点是能大幅地节省燃料，但其缺点也是显而易见的，那就是这种路线会使飞船航行的时间变得很漫长，通常都需要1年多的时间才干抵达火星，而宇航员到火星去，当然是越快越好，所以这并不是一个好的选择。
实际上，我们的最佳选择本来是第二种路线，这被称为地火转移轨道，顾名思义，这种路线就是直接从地球到火星，但需要指出的是，地火转移轨道并不是想象中的那样走直线，呢？
这是因为地球的公转速度高达每秒钟大约29.8公里，而从地球发射的飞船，也会具备这样的速度，如果要走直线的话，飞船就必须消除这个速度，而在消除了这个速度之后，飞船又需要凭借自身的动力来与太阳的引力抗衡，这些都需要大量的能量，而以人类目前的科技水平来讲，根本就无法给飞船提供如此多的能量。
所以人类目前采纳的方法是，在地球公转速度的基础上，给飞船一个速度增量，使飞船运行轨道升高到火星的公转轨道上，如此一来，只需要事先精确计算好飞船的运动轨迹，就能让飞船在运行到火星公转轨道上时，刚好与火星相遇。
根据速度增量的不同，地火转移轨道也会有很多种，其中最节约燃料的路线被称为霍曼转移轨道Hohmann transfer orbit，只需要每秒钟3.3公里，就能抵达火星，所以人类此前发射的探测器，很多都是走的这种路线，其需要的时间大约为259天。
当然了，送宇航员到火星去，首先考虑的应该是如何节省时间，所以我们能在条件允许的情况下，尽量提升飞船的速度增量，毕竟速度增量越大，飞船运行轨道升高得越快，通常来讲，我们将这种比霍曼转移轨道更快的路线称为快速合点航行Fast conjunction mission。
上图标示的轨道A、B、C，区别是霍曼转移轨道、快速合点航行和冲点航行
飞船的速度增量取决于它的推进系统，尽管人类已经开发出了比冲量相对很高的空间电推进系统如离子推进器，但它们的推力却相对很小，无法满足载人飞船的需求，所以目前载人飞船的推进系统，都是化学火箭。
化学火箭的优点是它们能产生巨大的推力，足以让飞船脱离地球的引力，但其缺点是比冲量相对很低，就目前的实际情况来看，在选择快速合点航行时，化学火箭能够给飞船提供的最大速度增量大约为每秒钟6公里，抵达火星需要大约180天。
也就是说，从理论上来讲，以人类现有的科技水平来看，宇航员到火星去，至少需要180天的时间，但由于载人飞船需要携带宇航员所需的食物、水、氧气以及宇宙维生系统等等，其有效载荷会比无人飞船更大，所以这个时间还要长一点，根据科学家的乐观估算，至少需要200天的时间。
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