2020年可以算得上是人類探索火星的元年，各國探索火星的計劃百花齊放。有的朋友會很好奇，為什麼各國都競相選擇2020年來作為探索火星的開局之年呢？
其實這恰恰與地球與火星的距離有非常大的關係。此話怎講呢？
我們知道，從地球到火星並不是簡單的兩點一線的事情，因為地球和火星都是兩個不斷在運動的天體，一年之中，二者的相對位置是一直在改變的。
為什麼有如此多的國家選擇在2020年7-8月發射探測器到火星呢？
簡單來說，就是今年地球與火星的相對位置近，太空飛行器能夠更快地到達火星。
發射火箭對精準度的要求極高，有時候甚至要精確到分、秒發射。對於所有的火箭發射來說都有一個「窗口期」，這是一個時間範圍，在這個時間範圍內發射的時間成本和物料成本都是最低的。
探測火星的窗口期
地球與太陽的平均距離是1.5億千米，而火星位於太陽系系統的較外側，距離太陽的平均距離有2.3億千米。因此火星公轉的軌道周期遠遠比地球的軌道周期長。
三歲小孩都知道地球上一年是365天，而火星上的一年則有687個地球日。兩個行星繞太陽旋轉的軌跡也有所不同，地球的軌道偏向於一個正圓，火星的軌道則是一個偏心率為0.09的橢圓。二者在運動的過程中，最遠時距離甚至可達4億千米，甚至比日地距離都大得多。因此選擇一條「捷徑」去火星，更能提高探測任務的成功率。
就像初中生經常算的會合題那樣，一個人在操場上先跑，速度為多少，另一個人過了多久開始追，速度為多少，二者什麼時候能夠相遇。
在地球和火星的這道題中，則是每26個月，地球能夠與火星會合一次。
人類到火星需要多久
這可以簡單地理解成一道小學數學題，路程所需的時間應該等於路程的長短除以交通工具的速度。因此，解決這個問題最關鍵的地方就在於，火星和地球的距離，以及探測器在太空飛行的距離。
火地距離
上面提到，火地距離基本上一直處於變化之中，二者最遠的距離甚至比日地距離還長，為了節約飛行燃料、提高任務的成功率，選擇一個合適的距離是非常重要的。
每26個月，火地距離之間就會出現一個合理的窗口期，但是，這個窗口期依然只是一個理論值，有的任務可能不到26個月的間隔就實行的，有的則超過了26個月。主要是因為地球上的火箭發射還會受到很多技術問題和天氣的限制。
然而，發射火星探測器基本上都會集中在日地距離較短的窗口期之間，因此，對於所有的太空飛行器來說，從地球飛往火星的距離是差不多的。
飛行速度
探測器的飛行速度與燃料的效率和飛行器的技術水平有很大的關係。隨著科學技術的發展，現在飛往火星的速度肯定比20年之前都快一些。
NASA在1964年發射的水手4號火星探測器花了228天的時間到達了火星，水手6號則花了157天的時間。前蘇聯最早登陸火星的火星3號大約也花了6個月的時間，今年無論是美國的「堅毅號」、中國的「天問一號」、阿聯的「希望號」，預計達到火星的時間都約為半年。
小結：
2020年7-8月是探測火星的重要窗口期，因此今年開展了如此多的火星探測任務。實際上，火星和地球的相對距離是在不斷變化的，最遠的時候二者的距離甚至比火星和太陽的距離還遠，因此為了確保探測任務的成功，選擇較短的發射距離是比較合理的。
一般來說，探測器飛到火星的時間是6個月-8個月之間，可能由於燃料的不同和發射器的技術不同，速度也有所差別，但是整體上處在這個區間當中。
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