要飛行6個月，卻沒有攜帶多少燃料，天問一號能到達火星麼？
2020-08-02 山中巖8月2日7點的時候，天問一號開動了發動機，順利完成了第一次軌道中途修正，繼續飛向火星。
現在天問一號已經在太空中飛行了240多個小時了，距地球300多萬公裡，飛行6個多月才能抵達火星附近。
要飛這麼久，天問一號又並不算大，那需要的燃料從哪裡來了？
其實天問一號到達火星，根本就不需要多少燃料，靠的是太陽。
牛頓大炮
要說清楚這個事情，就要說到常常出現了物理書中的牛頓。
發現了萬有引力之後，牛頓設想了一個實驗。
他設想有一門加農炮架在一座非常非常高的山頂上發射炮彈。如果沒有空氣阻力和地球引力的話，那麼炮彈應該沿著發射的方向直線運動遠離地球。但在地球上物體都會受到引力的影響，因此炮彈的運行軌道應該是一個拋物線，從山頂落到地面。
軌道的形狀取決於炮彈的初始速度，速度低的話，炮彈就落的近，速度大的話，炮彈就落的遠。
那如果這門大炮威力特別大，射出的炮彈速度特別快，那麼這顆炮彈就可以圍著地球不停的轉而不會停下來，而不需要任何動力。這就是第一宇宙速度，大小為7.9千米/秒。（具體請參考我的這篇文章只要你跑得足夠快，牛頓就抓不住你 ）
只要你的速度達到了第一宇宙速度，你就會成為地球的一顆「人造衛星」，不需要任何動力繞著地球轉。
霍曼轉移軌道
可是天問一號不是北鬥衛星，它是要去火星的。那又該怎麼做到了？
辦法就是利用太陽的力量！
但大家不要誤解，這裡說的不是利用太陽能，太陽光沒有那麼強大，而是利用太陽的引力把探測器甩到火星上去！
太陽佔據了太陽系超過99%的重量，引力巨大。當火箭帶著天問一號運行的速度比第一宇宙速度還大，達到第二宇宙速度，也就是11.2千米/秒，就能擺脫地球，成為太陽的一顆衛星。
這時候運行的軌道是橢圓形，連接了地球軌道和火星軌道。當遇到火星的時候，就再次機動，成為火星的衛星。
這個軌道是德國航天工程師瓦爾特·霍曼提出的，所以又叫霍曼轉移軌道。
走這條軌道，省錢省燃料，就是耗時長，要好幾個月才能到。
在發射2177秒之後，天問就進入了轉移軌道，現在天問的發動機是關閉著的。
只有在遇到像今天早上的情況，需要調整軌道，才短暫的開啟發動機。
如果遇到障礙，也會開啟發動機躲避。當遇到火星之後，也會開啟發動機，進行深空機動，進入火星軌道。
所以，天問一號儘管沒有帶什麼燃料，靠著太陽，也能一路飛到火星。
總結
天問一號達到了第二宇宙速度之後，就會沿著地火轉移軌道，不需要任何動力的飛行下去。當需要軌道中途修正或深空機動時候，才需要開啟發動機。天問一號並沒有攜帶多少燃料，但靠著太陽，也能到達火星。
我是@山中巖，講好科學故事。
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