星空
你知道嗎?不知不覺(jué),距離我國(guó)成功發(fā)射火星探測(cè)器“天問(wèn)一號(hào)”已經(jīng)三年了。令人欣喜的是,出差火星三年來(lái),“天問(wèn)一號(hào)”收獲滿滿,并且超額完成了任務(wù)!那么,“天問(wèn)一號(hào)”的環(huán)繞器和“祝融號(hào)”火星車目前都還好嗎?它們都在人類探測(cè)火星的歷史中創(chuàng)造了哪些新成績(jī)?下面,我們一起來(lái)看看吧!
2021 年8 月15 日,我們的“祝融號(hào)”火星車在完成了90 個(gè)火星日的既定探測(cè)任務(wù)后,繼續(xù)開(kāi)展它在火星上的探測(cè)任務(wù)。至此,它已累計(jì)巡視探測(cè)358 個(gè)火星日,共行駛了1921 米,目前處于休眠期,也就是說(shuō)它上次睡著后到現(xiàn)在還沒(méi)醒過(guò)來(lái)。
“天問(wèn)一號(hào)”的“祝融號(hào)”火星車與著陸器
截至2022 年6 月29 日,“天問(wèn)一號(hào)”的環(huán)繞器實(shí)現(xiàn)了全球遙感探測(cè)。目前它狀態(tài)良好,繼續(xù)在遙感軌道上進(jìn)行著科學(xué)探測(cè),積累了很多原始數(shù)據(jù)。
“天問(wèn)一號(hào)”環(huán)繞器尾部示意圖
“祝融號(hào)”火星車雖然還沒(méi)有醒來(lái),但是實(shí)際上我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)目標(biāo)已圓滿完成。截至2023 年4 月24 日,“天問(wèn)一號(hào)”任務(wù)攜帶的13 臺(tái)有效載荷累計(jì)獲取了大量原始科學(xué)數(shù)據(jù),科學(xué)家通過(guò)研究這些數(shù)據(jù),已經(jīng)取得了很多科學(xué)成果。
我們知道,人類探測(cè)火星的一大任務(wù)就是要驗(yàn)證火星上是否有水,“天問(wèn)一號(hào)”提供的探測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)這些研究具有很重要的意義,種種研究結(jié)果表明 ,火星上很有可能存在過(guò)水的蹤跡。
例如,科學(xué)家利用“天問(wèn)一號(hào)”環(huán)繞器上的高分辨率相機(jī)獲取的數(shù)據(jù),對(duì)火星著陸區(qū)分布地形地貌開(kāi)展了研究,從而得出這些地貌的形成與水的活動(dòng)之間存在著重要聯(lián)系。
科學(xué)家還通過(guò)研究“祝融號(hào)”火星車的雷達(dá)獲得的著陸區(qū)地下信息,發(fā)現(xiàn)了在火星表面數(shù)米厚的沙塵下幾十米的地方有沉積層,這表明,距今30 億年以來(lái)的火星上曾有多次水活動(dòng)的痕跡。
此外,科學(xué)家通過(guò)對(duì)“祝融號(hào)”火星車導(dǎo)航地形相機(jī)、火星表面成分探測(cè)儀和火星氣象測(cè)量?jī)x獲取的數(shù)據(jù)開(kāi)展了科學(xué)研究,發(fā)現(xiàn)了“祝融號(hào)”巡視區(qū)存在距今約7.6 億年的鹽水活動(dòng)和現(xiàn)代水汽循環(huán)的證據(jù)。
而且,科學(xué)家最近通過(guò)分析“祝融號(hào)”火星車獲取的科學(xué)數(shù)據(jù),首次在火星表面發(fā)現(xiàn)了海洋沉積巖的巖石學(xué)證據(jù),證明了火星北部曾經(jīng)存在過(guò)海洋。
2023 年4 月24 日,國(guó)家航天局和中國(guó)科學(xué)院聯(lián)合發(fā)布了中國(guó)首次火星探測(cè)火星全球影像圖,空間分辨率為76 米,這是科學(xué)家對(duì)“天問(wèn)一號(hào)”的環(huán)繞器相機(jī)獲取的14757 幅影像數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后得到的火星全球彩色影像圖。
國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)根據(jù)相關(guān)規(guī)則,將其中的22 個(gè)地理實(shí)體,以中國(guó)人口數(shù)小于10 萬(wàn)的歷史文化名村名鎮(zhèn)西柏坡、楊柳青、周莊等加以命名。這幅火星全球圖最大的亮點(diǎn)是分辨率高、顏色真。
“天問(wèn)一號(hào)”環(huán)繞器拍攝的火星全色圖
國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)命名的22個(gè)地理實(shí)體分布圖
成功登陸火星后,“祝融號(hào)”火星車經(jīng)歷了很多考驗(yàn)。在完成了90 個(gè)火星日的巡視探測(cè)任務(wù)后,“祝融號(hào)”火星車度過(guò)了日凌階段。由于通信不穩(wěn)定,火星車在日凌期間暫停了科學(xué)工作。
火星日凌為什么會(huì)影響“祝融號(hào)”呢?原來(lái),日凌是指地球、火星運(yùn)行至太陽(yáng)兩側(cè),且三者近乎處于一條直線的自然現(xiàn)象?;鹦侨樟杵陂g,探測(cè)器向地球測(cè)控站發(fā)射的無(wú)線電信號(hào)經(jīng)過(guò)臨近太陽(yáng)空間,受太陽(yáng)電磁輻射干擾,導(dǎo)致其信號(hào)強(qiáng)度和頻率發(fā)生變化。
日凌期間火星、太陽(yáng)、地球三者的位置關(guān)系
日凌結(jié)束后,“超期服役”的“祝融號(hào)”繼續(xù)開(kāi)展巡視探測(cè)任務(wù),獲取了巡視區(qū)域地形地貌影像、行駛路徑磁場(chǎng)信息和地下剖面結(jié)構(gòu)信息,巖石、沙丘等典型地物的成分信息以及溫度、氣壓、風(fēng)向、風(fēng)速氣象信息等科學(xué)數(shù)據(jù),為探尋火星起源與演化做出了自己的努力。
2022 年5 月,“祝融號(hào)”火星車的巡視區(qū)已進(jìn)入冬季?;鹦擒嚠?dāng)?shù)卣缱罡邷囟纫呀抵亮阆?0℃,夜間環(huán)境溫度低至零下100℃以下。此外,由于沙塵天氣影響,光照強(qiáng)度進(jìn)一步減弱,會(huì)影響火星車太陽(yáng)翼的發(fā)電能力。為此,聰明的“祝融號(hào)”火星車通過(guò)轉(zhuǎn)動(dòng)太陽(yáng)翼調(diào)整光照角度、減少每天工作項(xiàng)目和時(shí)長(zhǎng)等措施,實(shí)現(xiàn)了能源平衡。
“祝融號(hào)”火星車拍攝的火星沙丘
“祝融號(hào)”行駛路線圖
為了應(yīng)對(duì)沙塵天氣導(dǎo)致的太陽(yáng)翼發(fā)電能力降低,以及火星冬季極冷的環(huán)境溫度,“祝融號(hào)”火星車于2022 年5 月18 日轉(zhuǎn)入休眠模式。其實(shí),為了安全度過(guò)火星寒冬、沙塵暴等極端天氣,“祝融號(hào)”設(shè)計(jì)了自主休眠等工作模式,在能源降低到一定程度后會(huì)自動(dòng)進(jìn)入休眠模式,等到環(huán)境條件逐漸轉(zhuǎn)好后,再恢復(fù)正常工作模式。在此期間,環(huán)繞器繼續(xù)開(kāi)展遙感探測(cè)。
“祝融號(hào)”原定在2022 年年底蘇醒,但是目前還沒(méi)有醒。行星探測(cè)工程總設(shè)計(jì)師張榮橋認(rèn)為,沒(méi)有自主喚醒的最大可能是,不可預(yù)知的火星沙塵累積導(dǎo)致了火星車發(fā)電能力降低,從而不足以使它蘇醒。
“祝融號(hào)”自動(dòng)蘇醒需要同時(shí)滿足兩個(gè)條件:一是艙內(nèi)的溫度要高于零下15℃;二是太陽(yáng)翼發(fā)電需滿足火星車當(dāng)天最小的用電量。所以,“祝融號(hào)”蘇醒的絕佳機(jī)會(huì)是在火星的夏季,如果夏季還沒(méi)有蘇醒的話就沒(méi)有機(jī)會(huì)了。
最后,讓我們祝福“祝融號(hào)”能夠醒來(lái),繼續(xù)在火星大地上漫步,為人類的火星探測(cè)歷史再創(chuàng)新奇跡吧!
(本文綜合整理自中國(guó)探月工程、國(guó)家航天局、央視新聞等)