Mất Bao Lâu Để Du Hành Tới Sao Hỏa? Tất Tần Tật Về Chuyến Đi Lịch Sử

Bạn đã bao giờ tự hỏi cần những gì để thực hiện một chuyến du hành tới Sao Hỏa? Tại click2register.net, chúng tôi cung cấp thông tin chi tiết và giải pháp đăng ký trực tuyến dễ dàng cho những ai đam mê khám phá vũ trụ. Một chuyến đi một chiều đến Hành Tinh Đỏ có thể mất chín tháng, nhưng một chuyến đi khứ hồi có thể mất khoảng ba năm. Hãy cùng tìm hiểu về thời gian di chuyển, công nghệ và những yếu tố ảnh hưởng đến hành trình này, cùng với các giải pháp đăng ký sự kiện liên quan đến vũ trụ tại click2register.net.

1. Sao Hỏa Cách Xa Trái Đất Bao Nhiêu?

Để xác định mất bao lâu để đến Sao Hỏa, trước tiên chúng ta phải biết khoảng cách giữa hai hành tinh.

Sao Hỏa là hành tinh thứ tư tính từ Mặt Trời và là hành tinh gần Trái Đất thứ hai (Sao Kim là gần nhất). Nhưng khoảng cách giữa Trái Đất và Sao Hỏa liên tục thay đổi khi chúng quay quanh Mặt Trời.

Về lý thuyết, khoảng cách gần nhất mà Trái Đất và Sao Hỏa có thể đạt được là khi Sao Hỏa ở điểm gần Mặt Trời nhất (điểm cận nhật) và Trái Đất ở điểm xa nhất (điểm viễn nhật). Điều này sẽ đặt hai hành tinh chỉ cách nhau 33,9 triệu dặm (54,6 triệu km). Tuy nhiên, điều này chưa bao giờ xảy ra trong lịch sử được ghi lại. Lần tiếp cận gần nhất được ghi nhận của hai hành tinh xảy ra vào năm 2003 khi chúng chỉ cách nhau 34,8 triệu dặm (56 triệu km).

Hai hành tinh ở xa nhau nhất khi cả hai đều ở điểm xa Mặt Trời nhất, ở hai phía đối diện của ngôi sao. Tại thời điểm này, chúng có thể cách nhau 250 triệu dặm (401 triệu km).

Khoảng cách trung bình giữa Trái Đất và Sao Hỏa là 140 triệu dặm (225 triệu km).

2. Mất Bao Lâu Để Du Hành Đến Sao Hỏa Với Tốc Độ Ánh Sáng?

Ánh sáng di chuyển với vận tốc khoảng 186.282 dặm mỗi giây (299.792 km mỗi giây). Do đó, ánh sáng chiếu từ bề mặt Sao Hỏa sẽ mất khoảng thời gian sau để đến Trái Đất (hoặc ngược lại):

• Tiếp cận gần nhất có thể: 182 giây, hay 3,03 phút.
• Tiếp cận gần nhất được ghi nhận: 187 giây, hay 3,11 phút.
• Tiếp cận xa nhất: 1.342 giây, hay 22,4 phút.
• Trung bình: 751 giây, hay hơn 12,5 phút.

3. Tàu Vũ Trụ Nào Nhanh Nhất Tính Đến Thời Điểm Hiện Tại?

Tàu vũ trụ nhanh nhất là Tàu thăm dò Mặt Trời Parker của NASA, vì nó liên tục phá vỡ kỷ lục tốc độ của chính mình. Vào ngày 24 tháng 12 năm 2024, Tàu thăm dò Mặt Trời Parker đã đạt tốc độ tối đa 430.000 dặm/giờ (692.000 km/giờ).

Vì vậy, nếu bạn có thể đi nhờ Tàu thăm dò Mặt Trời Parker và thực hiện một đường vòng từ nhiệm vụ tập trung vào Mặt Trời để đi theo đường thẳng từ Trái Đất đến Sao Hỏa, di chuyển với tốc độ mà tàu thăm dò đạt được trong lần bay quanh Mặt Trời thứ 22, thời gian bạn đến Sao Hỏa sẽ là:

• Tiếp cận gần nhất có thể: 78,84 giờ (3,3 ngày).
• Tiếp cận gần nhất được ghi nhận: 80,93 giờ (3,4 ngày).
• Tiếp cận xa nhất: 581,4 giờ (24,2 ngày).
• Trung bình: 325,58 giờ (13,6 ngày).

4. Hỏi Đáp Với Chuyên Gia Về Thời Gian Du Hành Đến Sao Hỏa

Chúng tôi đã hỏi Michael Khan, Chuyên viên Phân tích Nhiệm vụ Cấp cao của ESA, một số câu hỏi thường gặp về thời gian di chuyển đến Sao Hỏa.

Michael Khan

Michael Khan là Chuyên viên Phân tích Nhiệm vụ Cấp cao của Cơ quan Vũ trụ Châu Âu (ESA). Công việc của ông bao gồm nghiên cứu cơ học quỹ đạo cho các hành trình đến các thiên thể, bao gồm Sao Hỏa.

4.1. Mất Bao Lâu Để Đến Sao Hỏa & Điều Gì Ảnh Hưởng Đến Thời Gian Du Hành?

Thời gian để đi từ thiên thể này đến thiên thể khác phụ thuộc phần lớn vào năng lượng mà người ta sẵn sàng bỏ ra. Ở đây, “năng lượng” đề cập đến nỗ lực của phương tiện phóng và tổng các thao tác của động cơ tên lửa trên tàu vũ trụ, và lượng chất đẩy được sử dụng. Trong du hành vũ trụ, mọi thứ đều quy về năng lượng. Du hành vũ trụ là sự quản lý năng lượng một cách thông minh.

Một số giải pháp phổ biến cho việc di chuyển đến Mặt Trăng là:

1. Chuyển động giống Hohmann.
2. Chuyển động Tự do Trở về.

Chuyển động Hohmann thường được coi là chuyển động đòi hỏi năng lượng thấp nhất, nhưng điều đó chỉ đúng nếu bạn muốn chuyển động chỉ kéo dài vài ngày và nếu có một số hạn chế đối với việc phóng. Mọi thứ trở nên rất phức tạp từ đó trở đi, vì vậy tôi sẽ không đi vào chi tiết.

Liên quan đến việc di chuyển đến Sao Hỏa, đây là những chuyển động giữa các hành tinh cần thiết, tức là các quỹ đạo có Mặt Trời là trung tâm. Nói cách khác, phần lớn những gì đã nói ở trên đều được áp dụng: vấn đề vẫn là chi phí năng lượng. Một phức tạp bổ sung nằm ở chỗ quỹ đạo Sao Hỏa khá lệch tâm và mặt phẳng quỹ đạo của nó nghiêng so với quỹ đạo của Trái Đất. Và tất nhiên, Sao Hỏa cần nhiều thời gian hơn để quay quanh Mặt Trời so với Trái Đất. Tất cả những điều này được tính đến trong một loại sơ đồ phổ biến gọi là “biểu đồ sườn heo”, về cơ bản cho bạn biết ngày khởi hành và đến cần thiết và lượng năng lượng cần thiết.

“Biểu đồ sườn heo” cho thấy các chuyên gia quỹ đạo rằng các cơ hội cho việc di chuyển đến Sao Hỏa phát sinh khoảng 25-26 tháng một lần và những chuyển động này được chia thành các loại khác nhau, một loại nhanh hơn một chút, thường là khoảng 5-8 tháng và loại kia mất khoảng 7-11 tháng. Cũng có những chuyển động mất nhiều thời gian hơn, nhưng tôi không nói về những chuyển động đó ở đây. Hầu hết, nhưng không phải lúc nào cũng vậy, loại thứ hai, chậm hơn hóa ra lại tiết kiệm năng lượng hơn. Một quy tắc chung là việc di chuyển đến Sao Hỏa mất khoảng thời gian như thời kỳ mang thai của con người, khoảng 9 tháng. Nhưng đó thực sự chỉ là một giá trị gần đúng; bạn vẫn phải thực hiện tất cả các phép tính để tìm ra điều gì áp dụng cho một ngày cụ thể.

4.2. Tại Sao Thời Gian Du Hành Chậm Hơn Rất Nhiều Đối Với Các Tàu Vũ Trụ Dự Định Quay Quanh Hoặc Hạ Cánh Trên Thiên Thể Mục Tiêu, Ví Dụ Như Sao Hỏa So Với Những Tàu Chỉ Bay Ngang Qua?

Nếu bạn muốn tàu vũ trụ của mình đi vào quỹ đạo Sao Hỏa hoặc hạ cánh trên bề mặt, bạn sẽ thêm rất nhiều ràng buộc vào vấn đề thiết kế. Đối với một tàu quỹ đạo, bạn phải xem xét lượng chất đẩy đáng kể cần thiết cho việc chèn quỹ đạo, trong khi đối với một tàu đổ bộ, bạn phải thiết kế và chế tạo một tấm chắn nhiệt có thể chịu được tải trọng của việc đi vào khí quyển. Thông thường, điều này có nghĩa là vận tốc đến của Sao Hỏa không thể vượt quá một ranh giới nhất định. Việc thêm ràng buộc này vào bài toán tối ưu hóa quỹ đạo sẽ giới hạn phạm vi giải pháp bạn nhận được đối với các chuyển động giống Hohmann. Điều này thường dẫn đến tăng thời gian di chuyển.

5. Các Vấn Đề Với Việc Tính Toán Thời Gian Du Hành Đến Sao Hỏa

Vấn đề với các tính toán trước đó là chúng đo khoảng cách giữa hai hành tinh theo một đường thẳng. Việc di chuyển qua điểm đi qua xa nhất của Trái Đất và Sao Hỏa sẽ liên quan đến một chuyến đi trực tiếp qua Mặt Trời, trong khi tàu vũ trụ nhất thiết phải di chuyển theo quỹ đạo quanh ngôi sao của hệ Mặt Trời.

Mặc dù đây không phải là vấn đề đối với điểm tiếp cận gần nhất, khi các hành tinh ở cùng một phía của Mặt Trời, một vấn đề khác tồn tại. Các con số cũng giả định rằng hai hành tinh duy trì một khoảng cách không đổi; nghĩa là, khi một tàu thăm dò được phóng từ Trái Đất trong khi hai hành tinh ở điểm tiếp cận gần nhất, Sao Hỏa sẽ duy trì khoảng cách tương tự trong suốt thời gian tàu thăm dò di chuyển.

Trên thực tế, các hành tinh đang di chuyển với tốc độ khác nhau trong quỹ đạo của chúng quanh Mặt Trời. Các kỹ sư phải tính toán quỹ đạo lý tưởng để gửi tàu vũ trụ từ Trái Đất đến Sao Hỏa. Giống như ném phi tiêu vào một mục tiêu đang di chuyển từ một chiếc xe đang di chuyển, họ phải tính toán vị trí của hành tinh khi tàu vũ trụ đến, không phải vị trí của nó khi nó rời Trái Đất.

Cũng không thể di chuyển nhanh nhất có thể nếu mục tiêu của bạn là cuối cùng quay quanh hành tinh mục tiêu. Tàu vũ trụ cần đến đủ chậm để có thể thực hiện các thao tác chèn quỹ đạo và không chỉ lướt qua đích đến dự định của chúng.

Thời gian di chuyển đến Sao Hỏa cũng phụ thuộc vào sự phát triển công nghệ của hệ thống đẩy.

Theo trang web của Trung tâm Chuyến bay Vũ trụ Goddard của NASA, đội hình lý tưởng cho một vụ phóng lên Sao Hỏa sẽ đưa bạn đến hành tinh này trong khoảng chín tháng. Trang web trích dẫn lời của giáo sư vật lý Craig C. Patten, của Đại học California, San Diego:

“Trái Đất mất một năm để quay quanh Mặt Trời và Sao Hỏa mất khoảng 1,9 năm (giả sử 2 năm để dễ tính toán) để quay quanh Mặt Trời. Quỹ đạo hình elip đưa bạn từ Trái Đất đến Sao Hỏa dài hơn quỹ đạo của Trái Đất nhưng ngắn hơn quỹ đạo của Sao Hỏa. Theo đó, chúng ta có thể ước tính thời gian cần thiết để hoàn thành quỹ đạo này bằng cách tính trung bình độ dài của quỹ đạo Trái Đất và quỹ đạo Sao Hỏa. Do đó, sẽ mất khoảng một năm rưỡi để hoàn thành quỹ đạo hình elip.

Trong chín tháng để đến Sao Hỏa, Sao Hỏa di chuyển một khoảng cách đáng kể trong quỹ đạo của nó, khoảng ba phần tám đường quanh Mặt Trời. Bạn phải lên kế hoạch để đảm bảo rằng khi bạn đạt đến khoảng cách quỹ đạo của Sao Hỏa, Sao Hỏa ở đúng vị trí bạn cần! Về cơ bản, điều này có nghĩa là bạn chỉ có thể bắt đầu chuyến đi của mình khi Trái Đất và Sao Hỏa được xếp thẳng hàng đúng cách. Điều này chỉ xảy ra sau mỗi 26 tháng. Đó là, chỉ có một cửa sổ phóng sau mỗi 26 tháng.”

Chuyến đi có thể được rút ngắn bằng cách đốt nhiều nhiên liệu hơn — một quy trình không lý tưởng với công nghệ ngày nay, Patten nói.

Công nghệ phát triển có thể giúp rút ngắn chuyến bay. Hệ thống Phóng Không gian (SLS) của NASA sẽ là lực lượng lao động mới để mang các nhiệm vụ sắp tới, và có khả năng là con người, đến hành tinh đỏ. SLS hiện đang được xây dựng và thử nghiệm, với việc NASA hiện đang nhắm mục tiêu phóng vào tháng 3 hoặc tháng 4 năm 2022 cho chuyến bay Artemis 1, chuyến bay đầu tiên của tên lửa SLS.

Tàu vũ trụ robot có thể một ngày nào đó thực hiện chuyến đi chỉ trong ba ngày. Động cơ đẩy photon sẽ dựa vào một tia laser mạnh để tăng tốc tàu vũ trụ đến vận tốc gần bằng tốc độ ánh sáng. Philip Lubin, một giáo sư vật lý tại Đại học California, Santa Barbara, và nhóm của ông đang làm việc trên Động cơ đẩy Năng lượng Định hướng cho Thám hiểm Giữa các vì sao (DEEP-IN). Phương pháp này có thể đẩy một tàu vũ trụ robot nặng 220 lb. (100 kg) đến Sao Hỏa chỉ trong ba ngày, ông nói.

“Có những tiến bộ gần đây đưa điều này từ khoa học viễn tưởng thành hiện thực khoa học,” Lubin nói tại hội nghị chuyên đề mùa thu về các khái niệm tiên tiến sáng tạo của NASA (NIAC) năm 2015. “Không có lý do gì được biết đến tại sao chúng ta không thể làm điều này.”

6. Các Nhiệm Vụ Trước Đây Đến Sao Hỏa Mất Bao Lâu Để Đến Hành Tinh Đỏ?

Dưới đây là danh sách thời gian cần thiết để một số nhiệm vụ lịch sử đến được hành tinh đỏ (hoặc quay quanh hoặc hạ cánh trên bề mặt). Ngày khởi chạy của chúng được bao gồm để có cái nhìn tổng quan.

Nhiệm vụ	Thời gian di chuyển (ước tính)
Mariner 4 (1964)	228 ngày
Mariner 6 (1969)	155 ngày
Mariner 7 (1969)	128 ngày
Viking 1 (1975)	304 ngày
Viking 2 (1975)	333 ngày
Mars Global Surveyor (1996)	308 ngày
Mars Pathfinder (1996)	212 ngày
Mars Odyssey (2001)	200 ngày
Mars Express (2003)	201 ngày
Mars Exploration Rover Spirit (2003)	207 ngày
Mars Exploration Rover Opportunity (2003)	203 ngày
Mars Reconnaissance Orbiter (2005)	210 ngày
Phoenix (2007)	295 ngày
Mars Science Laboratory (2011)	254 ngày
Mars Orbiter Mission (2013)	322 ngày
MAVEN (2013)	322 ngày
ExoMars Trace Gas Orbiter (2016)	298 ngày
InSight (2018)	205 ngày
Hope (2020)	204 ngày
Tianwen-1 (2020)	197 ngày
Perseverance (2020)	203 ngày

7. Tổng Kết

Hành trình đến Sao Hỏa không chỉ là một giấc mơ khoa học viễn tưởng, mà còn là một mục tiêu đầy thách thức mà nhân loại đang dần tiến gần hơn. Dù mất bao lâu, việc khám phá Hành Tinh Đỏ hứa hẹn sẽ mang lại những hiểu biết sâu sắc về vũ trụ và tương lai của chúng ta.

Tại click2register.net, chúng tôi không chỉ cung cấp thông tin mà còn tạo ra một nền tảng để bạn dễ dàng đăng ký tham gia các sự kiện, khóa học và dịch vụ liên quan đến vũ trụ. Hãy truy cập website của chúng tôi để tìm hiểu thêm và bắt đầu hành trình khám phá không gian ngay hôm nay!

Thông tin liên hệ:

• Address: 6900 Turkey Lake Rd, Orlando, FL 32819, United States
• Phone: +1 (407) 363-5872
• Website: click2register.net

8. Câu Hỏi Thường Gặp (FAQ)

1. Thời gian di chuyển trung bình đến Sao Hỏa là bao lâu?

   • Thời gian di chuyển trung bình đến Sao Hỏa là khoảng 9 tháng, nhưng có thể dao động từ 6 đến 11 tháng tùy thuộc vào quỹ đạo và công nghệ sử dụng.

2. Điều gì ảnh hưởng đến thời gian di chuyển đến Sao Hỏa?

   • Các yếu tố ảnh hưởng đến thời gian di chuyển bao gồm khoảng cách giữa Trái Đất và Sao Hỏa, tốc độ của tàu vũ trụ, và quỹ đạo được chọn để di chuyển.

3. Tàu vũ trụ nào nhanh nhất từng được phóng lên vũ trụ?

   • Tàu thăm dò Mặt Trời Parker của NASA hiện là tàu vũ trụ nhanh nhất, đạt tốc độ tối đa 430.000 dặm/giờ (692.000 km/giờ).

4. Tại sao thời gian di chuyển đến Sao Hỏa lại khác nhau giữa các nhiệm vụ?

   • Thời gian di chuyển khác nhau do sự khác biệt về quỹ đạo, công nghệ đẩy, và mục tiêu của từng nhiệm vụ (ví dụ: bay ngang qua, quay quanh, hoặc hạ cánh).

5. Công nghệ nào có thể giảm thời gian di chuyển đến Sao Hỏa trong tương lai?

   • Các công nghệ tiềm năng bao gồm hệ thống đẩy photon (sử dụng laser để tăng tốc tàu vũ trụ) và các hệ thống đẩy hạt nhân.

6. Lần tiếp cận gần nhất giữa Trái Đất và Sao Hỏa là khi nào?

   • Lần tiếp cận gần nhất được ghi nhận giữa Trái Đất và Sao Hỏa là vào năm 2003, khi chúng chỉ cách nhau 34,8 triệu dặm (56 triệu km).

7. Thời điểm nào là lý tưởng để phóng tàu vũ trụ đến Sao Hỏa?

   • Thời điểm lý tưởng để phóng tàu vũ trụ đến Sao Hỏa là khi Trái Đất và Sao Hỏa được xếp thẳng hàng đúng cách, điều này xảy ra khoảng mỗi 26 tháng.

8. Điều gì xảy ra nếu tàu vũ trụ đến Sao Hỏa quá nhanh?

   • Nếu tàu vũ trụ đến Sao Hỏa quá nhanh, nó có thể không thể thực hiện các thao tác chèn quỹ đạo và sẽ bay ngang qua hành tinh.

9. Các rủi ro sức khỏe nào liên quan đến việc du hành đến Sao Hỏa?

   • Các rủi ro sức khỏe bao gồm tiếp xúc với bức xạ vũ trụ, mất mật độ xương do không trọng lực, và các vấn đề tâm lý do thời gian cách ly kéo dài.

10. Tôi có thể tìm thêm thông tin về các chuyến du hành đến Sao Hỏa ở đâu?

• Bạn có thể tìm thêm thông tin trên trang web của NASA (nasa.gov), ESA (esa.int), và các tổ chức nghiên cứu vũ trụ khác. Ngoài ra, click2register.net cũng cung cấp các nguồn tài liệu và sự kiện liên quan đến vũ trụ.