如果坐民航機飛去火星要多久？

你有沒有試過坐飛機到歐美，坐足16小時還未到步，覺得全身麻痺，想像如果飛機一直不停飛，究竟可以飛多遠？假如我們拿民航機的速度，目標放遠一點，不止出國旅行，而是直接飛去火星——這個想法看似瘋狂，但背後其實能教我們極多關於宇宙、太空旅行和日常科技之間的距離。

我們的日常「飛行器」：民航機的速度有幾快？

要展開這個假想之旅，首先要認識主角──平時坐開的民航機。主流長途民航機（如波音777、空中巴士A350）通常的巡航速度約為每小時900公里（約560英里/小時）。這已經比大部分地面交通工具快得多。舉例，香港高鐵從西九站到廣州南站，行駛約200公里，車速最快時速350公里；而一般私家車只能跑一百幾十公里每小時。飛機一飛就是三倍於高鐵，夠快了吧？但在太空的尺度來看，其實只是「龜速」。

地球與火星：遠距離「長途戀」的真實距離

地球和火星在太陽系的軌道上互相繞行，雙方的距離其實並不固定。最近時稱為「衝」（Opposition），最遠則是地球和火星分別在太陽兩邊。最近距離約5,600萬公里，最遠時可達4億公里以上。一般來說，大家會取「平均距離」作粗略計算，平均約總有2億2千500萬公里，這可以方便我們計算。

要想像這個距離有多遠，不妨比較一下：從香港到倫敦約9,600公里，用12小時直航也只是「小菜一碟」；但如果直線飛到火星，就是從香港往返倫敦超過23,000次！

真實計算：民航機去火星究竟要飛幾耐？

現在可以正式計算：用平均距離2億2千500萬公里來算。

距離：225,000,000公里
飛機時速：約900公里

所需時間 = 距離 ÷ 速度 = 225,000,000公里 ÷ 900公里/小時 ≈ 250,000小時

將小時轉為日數：250,000 小時 ÷ 24 ≈ 10,416 天 — 即超過28年！

換言之，假設一架民航機有無限燃油、不用考慮食物和維修，還能完全避開太空輻射及真空問題，只是單純以速度計算，我們整整要坐超過28年才能到達火星！

現實中的難題：為何我們不能「開飛機」去火星？

計算得出來，但事實上民航機完全不可能到達火星。原因很簡單——飛機飛行是靠空氣的升力，而太空是真空，毫無空氣可用，螺旋槳或噴射引擎都無法推動。因此，所有「太空飛行器」都必須用火箭推進（Rocket Propulsion），靠高速噴射氣體以牛頓第三運動定律獲得推力。這個道理，就像平日在家玩水槍，水向後噴，你的人會被小小地向前推。

另外，太空不是旅客機的舒適「高空大堂」，而是強烈輻射、極端溫差、微重力，甚至有流星體等無盡的危險。要支持一架交通工具連續飛行幾十年而不壞，這對現時人類科技來說是不可能任務。

為什麼太空船可以快過飛機那麼多倍？

以現時最快的「火星飛行」為例，美國太空總署「毅力號」(Perseverance) 火星車於2020年發射，從地球出發到著陸火星僅用了約7個月（約210天）。計算下去，平均速度超過每小時20,000公里，比民航機快22倍以上！

為什麼太空船可以那麼快？原因是火箭升空後不受地球空氣阻力制約，又能不斷受「拋物線彈道」和重力助推，沒法用在飛機上的技巧玩「滑翔慢飛」。此外，太空任務會仔細計算何時「打包行李」出發，即等待地球和火星最接近的時候才發射，以節省燃料和縮短旅程。

這種「天窗」稱為霍曼轉移軌道（Hohmann Transfer Orbit），是一種最省能量的換軌方式，令太空船不用瘋狂加速都可到達目的地。這跟我們現實搭飛機不同，不用切割時空，也不需要顧慮地表地形和天氣。

假如真要用「民航機速度」，怎樣才能令旅程更「合理」？

假設科幻一點，我們真的有一架可以無限供油、維修、無需氧氣的超級飛機，在真空飛行毫無問題，但飛行速度還是只能用民航機的每小時900公里，那還有沒有什麼方法縮短旅程？

一是直接走最短路徑，選擇火星跟地球最近時起飛（但其實節省不了太多時間）；二是中途加油或者「中轉站」方式，但由於空間無休止，建一個「加油站」本身都是另一個太空奇蹟；三是加速技術革新，不再受制於飛機引擎，即是我們發夢盼望的「次世代推進系統」，如離子推進、核能推進甚至理論上的曲率引擎（Warp Drive），這些可能是遙遠未來的故事了。