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人類終于踏上火星

生活更新时间:2025-01-31 12:53:17

首先強調一點，題目中所說的“囚犯”并不是科幻小說的概念，并不是外星人把人類困在地球上，不要想歪了。

之所以說人類是地球上的“囚犯”，是因為我們被地球的引力牢牢地吸住，地球的引力就像一個引力井那樣，人類被困在井中，人類要想逃出地球的引力井，非常困難。

人類終于踏上火星（人類就是被困在地球上的）1

當然并不是真正的井，隻是形象的比喻。因為時空是可以彎曲的，彎曲後的時空就像一個井。

在地球形成過程中，引力發揮了重要作用，這個過程也消耗了很多能量。而在引力井的位置越深，意味着人類欠下的能量越多，所以要想逃脫地球引力井，就必須有足夠的能量才行。

人類終于踏上火星（人類就是被困在地球上的）2

宇宙中的物體其實是默認靜止的，要想改變物體的速度，方向和位置，必須消耗能量。引力通過消耗能量讓物體聚集到一起才形成了地球，所以要逃離地球的引力井，我們必須償還能量。

如何償還呢？

人類終于踏上火星（人類就是被困在地球上的）3

兩個字：火箭。用火箭做能量交換，就相當于負能量償還機器，火箭通過消耗大量能量，償還我們曾經欠下的能量。

這個過程其實很複雜。火箭的效率其實是很低的，為了能夠逃離地球引力井，需要攜帶更多的燃料，但更多的燃料會讓火箭質量變重，就需要更多燃料産生更大能量才能推動火箭。而更多燃料又意味着火箭的質量更大了，接下來又需要更多燃料，如此就陷入了死循環。

最終的結果是人們必須做出妥協，達到某種平衡。最終的結果就是，火箭攜帶燃料的總質量竟然達到了火箭荷載量的百倍以上。

比如說一個重量800噸的火箭，隻能攜帶20噸的物質進入太空，就是因為攜帶的燃料太多了，限制了火箭荷載量。但如果攜帶的燃料太少，火箭就不能發射。

說到底，還是傳統化學燃料能源效率太低了，我們隻能從量上提升火箭推動力。比如說人類想要飛往火星，進入火星軌道的過程就會消耗一半的能量！

人類終于踏上火星（人類就是被困在地球上的）4

能夠看出在太空飛行是多麼困難！傳統的化學能源大大限制了人們的太空出行。理論上講，用傳統化學能源，人類最多隻能飛到火星，整個單程旅程需要劃分大約半年時間。兩年之後發射窗口期再次來臨時，才能返回地球，逃出火星的引力井，然後飛行至少5500萬公裡的距離，到達地球。

也就是說，整個火星旅程至少需要3年時間才能完成，航天員必須做好充足準備，3年時間沒有任何來自地球的供給，任何微小的失誤都會帶來緻命的後果！

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