40天内抵达火星的可行性

使用Orbiter的delta-glider可以很好地模拟这个过程。

首先要指出的是每次火星冲日地球和火星的距离是不同的，我选择的是2003年8月28日的火星大冲之前发射。火星大冲是地球和火星最近距离的时候，每隔15到17年一次，距离大约5600万公里。而火星冲日是每隔2年一次，地球和火星距离最近是5600万公里，最远超过1亿公里。

发射到200公里高的近地轨道之后，点火加速，ΔV=12.771km/s【对比常规方式ΔV=3.6km/s】。如此40天后即可到达火星，在进入火星大气层前，和火星相对速度高达19km/s。如此高的速度进入火星大气层，因为火星大气稀薄的缘故，角度浅了就直接被火星大气弹出去，角度深一点就立马撞到火星表面，怎么都不行。因此必须反推减速ΔV=11km/s，如此以8km/s的速度进入大气方可成功。

于是从近地轨道出发，ΔV=12.771km/s，到火星需要制动减速ΔV=11km/s，总共需要的ΔV约为24km/s。

看看对离子发动机有什么要求。假如先以常规方式加速到3.6km/s，剩下的9.177km/s由离子发动机完成，如果要求在10天内加速15吨的飞船，那么需要的推力就是：159牛。VASIMR，比冲3000秒，使用氩气，功率250千瓦，推力有10牛，燃料要求不多，4.68吨。

要求更高的是制动减速过程，要在10天内减速，需要的推力是190牛。燃料要求是5.6吨，也不多。

可见最大问题还是推力远远不够。如果是250千瓦，尚且需要16台VASIMR发动机，一台大概是100千克。16台*250千瓦=4000千瓦=4兆瓦，核反应堆大概可以。

使用Orbiter的delta-glider可以很好地模拟这个过程。

首先要指出的是每次火星冲日地球和火星的距离是不同的，我选择的是2003年8月28日的火星大冲之前发射。火星大冲是地球和火星最近距离的时候，每隔15到17年一次，距离大约5600万公里。而火星冲日是每隔2年一次，地球和火星距离最近是5600万公里，最远超过1亿公里。

发射到200公里高的近地轨道之后，点火加速，ΔV=12.771km/s【对比常规方式ΔV=3.6km/s】。如此40天后即可到达火星，在进入火星大气层前，和火星相对速度高达19km/s。如此高的速度进入火星大气层，因为火星大气稀薄的缘故，角度浅了就直接被火星大气弹出去，角度深一点就立马撞到火星表面，怎么都不行。因此必须反推减速ΔV=11km/s，如此以8km/s的速度进入大气方可成功。

于是从近地轨道出发，ΔV=12.771km/s，到火星需要制动减速ΔV=11km/s，总共需要的ΔV约为24km/s。

看看对离子发动机有什么要求。假如先以常规方式加速到3.6km/s，剩下的9.177km/s由离子发动机完成，如果要求在10天内加速15吨的飞船，那么需要的推力就是：159牛。VASIMR，比冲3000秒，使用氩气，功率250千瓦，推力有10牛，燃料要求不多，4.68吨。

要求更高的是制动减速过程，要在10天内减速，需要的推力是190牛。燃料要求是5.6吨，也不多。

可见最大问题还是推力远远不够。如果是250千瓦，尚且需要16台VASIMR发动机，一台大概是100千克。16台*250千瓦=4000千瓦=4兆瓦，核反应堆大概可以。