为什么勇气号抓得是火星的冲点而阿三哥要去抓火星的近日点呢?
三哥:我喜欢挑战自我

某兔:一边凉快去,还是三个字:省燃料……

可以通过引力势能做一个简单的计算,从地球进入火星轨道需要首先克服地球的引力势能,其次进入地球-火星转移轨道之后,需要克服太阳引力势能直至太阳-火星等引力点,至此之后需要做得就是制动和减速了。因为火星的质量太小,近似认为等引力点就是火星的质心以简化计算步骤。
引力势能E=-GMm/r
太阳的质量是地球的33万倍,因此假定地球的质量为1,则太阳的质量为330000。地球的直径6371km定义为1au,长度单位以此类推:
离开地球引力控制范围需要克服引力做功:
E地=G*1/1au=1单位
好,那就来计算太阳引力势能的作用吧,2014年4月9日火星距离太阳1.6183天文单位(1天文单位等于1.4959亿千米),2014年9月24日火星过近日点距离太阳1.4220天文单位。地球的偏心率比较小,均记做1天文单位:
1.6183天文单位计37999au;1.4220天文单位计33390au;1天文单位计23481au
则在冲日时入轨需要克服势能:E日=G*330000/23481-G*330000/37999=5.369单位
在近日点时入轨需要克服势能:E日=G*330000/23481-G*330000/33390=4.171单位
前者的所需总能量为6.369单位,后者所需总能量为5.171单位,后者比前者小18.8%,也就是说,为了省下这18.8%的能量,阿三哥宁愿选择让在火星近日点是入轨,让探测器在太空中飘荡300天,至于火星出没规律和太阳的干扰等不利条件,全部都可以为这20%不到的燃料做出牺牲。
唉,谁让你不用一个推力大一点的火箭呢,谁让你偏偏要去挑战极限,把余量留得这么少呢,何必自己折腾自己

当然,反过来说,三哥这一次探测行动颇有些破釜沉舟的观感,即便容错率极小还是成功完成了既定任务,把性价比发挥到最高才能够成为省钱之旅,也需要肯定阿三的能力和魄力,鼓掌,撒花~