首先强调一点，题目中所说的“囚犯”并不是科幻小说的概念，并不是外星人把人类困在地球上，不要想歪了。
之所以说人类是地球上的“囚犯”，是因为我们被地球的引力牢牢地吸住，地球的引力就像一个引力井那样，人类被困在井中，人类要想逃出地球的引力井，非常困难。
当然并不是真正的井，只是形象的比喻。因为时空是可以弯曲的，弯曲后的时空就像一个井。
在地球形成过程中，引力发挥了重要作用，这个过程也消耗了很多能量。而在引力井的位置越深，意味着人类欠下的能量越多，所以要想逃脱地球引力井，就必须有足够的能量才行。
宇宙中的物体其实是默认静止的，要想改变物体的速度，方向和位置，必须消耗能量。引力通过消耗能量让物体聚集到一起才形成了地球，所以要逃离地球的引力井，我们必须偿还能量。
如何偿还呢？
两个字：火箭。用火箭做能量交换，就相当于负能量偿还机器，火箭通过消耗大量能量，偿还我们曾经欠下的能量。
这个过程其实很复杂。火箭的效率其实是很低的，为了能够逃离地球引力井，需要携带更多的燃料，但更多的燃料会让火箭质量变重，就需要更多燃料产生更大能量才能推动火箭。而更多燃料又意味着火箭的质量更大了，接下来又需要更多燃料，如此就陷入了死循环。
最终的结果是人们必须做出妥协，达到某种平衡。最终的结果就是，火箭携带燃料的总质量竟然达到了火箭荷载量的百倍以上。
比如说一个重量800吨的火箭，只能携带20吨的物质进入太空，就是因为携带的燃料太多了，限制了火箭荷载量。但如果携带的燃料太少，火箭就不能发射。
说到底，还是传统化学燃料能源效率太低了，我们只能从量上提升火箭推动力。比如说人类想要飞往火星，进入火星轨道的过程就会消耗一半的能量！
能够看出在太空飞行是多么困难！传统的化学能源大大限制了人们的太空出行。理论上讲，用传统化学能源，人类最多只能飞到火星，整个单程旅程需要划分大约半年时间。两年之后发射窗口期再次来临时，才能返回地球，逃出火星的引力井，然后飞行至少5500万公里的距离，到达地球。
也就是说，整个火星旅程至少需要3年时间才能完成，航天员必须做好充足准备，3年时间没有任何来自地球的供给，任何微小的失误都会带来致命的后果！
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