如果你飞到木星再回来,在地球上需要多长时间?

2023年06月20日17:52:15 科学 1833

最近在讨论中有人问了一个问题:如果我飞往木星并返回地球,会花费多长时间?

目前的技术水平还不允许我们进行载人飞行到木星,但让我们想象一下,如果我们真的飞往木星会怎样。我们将面临哪些问题和困难?最重要的是,这次旅行需要多长时间?

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你能降落在木星上然后飞回来吗?

与地球类行星不同,木星和其他巨大行星没有坚实的表面,它们由不同的气体组成,在行星的不同“层”中处于不同的状态。因此,无法着陆在木星的表面,因为根本就没有。你只能下降到它的大气层中,但不能下降太深,否则巨大的压力会把飞船压碎。

如果飞船降落到大气层并减速,那么它将无法离开行星。问题在于,在木星上的自由坠落加速度达到24.8米/秒²,几乎不可能通过化学发动机克服如此强大的引力,离子发动机在接下来的几个世纪内也无法提供足够的推力。

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如果你飞入木星轨道并返回需要多长时间?

让我们摒弃在气体巨人上着陆的奇幻梦想,假设飞船只是飞向木星,并在那里绕行一圈,然后立即返回地球。这需要多长时间?

我们假设飞行时间到达木星约为5年。因为正是朱诺号和伽利略探测器平均需要这么长时间才能达到木星轨道。

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根据广义相对论理论,一旦离开地球的引力场,飞船上的时间流逝会加快。而根据特殊相对论理论,由于航天器的高速,时间的流逝会减慢。这些位移在一定程度上互相抵消,如果假设在旅行期间我们以同一速度运动,那么来回的相对论时间延迟仅为0.7秒。差别非常微小,几乎不可察觉,但它确实存在。因此,对宇航员来说,飞往木星和返回地球的旅程将需要10年的时间。

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