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为什么最近各国扎堆去火星?一文讲清火星发射窗口

为什么最近各国扎堆去火星?一文讲清火星发射窗口
2020-07-23 14:39:59 澎湃新闻

原标题:荧惑时刻|为什么最近各国扎堆去火星?一文讲清火星发射窗口

最近火星发射档期有点满。阿联酋的“希望”最先启程,中国7月23日发出“天问”,美国则把“毅力”留到了7月底。要不是疫情耽搁了,欧空局和俄罗斯合作的“罗莎琳德·富兰克林”原本也会凑这个热闹。

为什么去火星要扎堆?原来,2020年7月下旬至8月上旬是本轮的火星发射窗口,错过了这段时间,那就要像欧空局一样等到26个月之后了。

火星发射窗口与火星、地球、太阳的相对位置有关。要掌握出这些天体的“谜之走位”,我们才能找到一条省时又省油的最佳路线。

地火最近

众所周知,太阳系现在有八大行星,从里往外,地球排老三,火星排老四,是个块头比地球小的红色邻居。

根据向心力公式和引力公式,我们可以得出越外圈的行星角速度越小。因此,火星绕着太阳跑圈要比地球慢上一拍,公转周期约为687个地球日。地球有时候在追赶火星,有时候又在远离火星,大约每26个月会相遇一次。地火距离最近时5600万公里,最远达到4亿公里。以地球视角,在地球“超车”火星的那段时间,火星会短暂出现“逆行”。

正因如此,火星在中国古称“荧惑”:颜色荧荧似火,行踪令人迷惑。插句题外话,由顺行转逆行/由逆行转顺行的那段时间,火星会在视觉上呈现出短暂的停留。如果停留的位置正好是心宿(天蝎座),就是古人认为大凶的星象“荧惑守心”。

言归正传。要找出火星发射窗口,我们直观上的第一考虑是火星和地球之间距离最近的时刻,即“地火最近”。

每隔大约26个月,地球会行进到太阳和火星之间,连成一条直线,称作“火星冲日”。在这段时间,每当太阳刚从西边落下,火星就从东边升起。而每当太阳从东边升起,火星又恰好从西边落下,因此整夜可见。并且,此时火星在夜空中十分明亮,是观赏火星的最好机会。

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