重磅！我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)一批科學(xué)研究成果發(fā)布，火星上有水嗎？答案來(lái)了！我國(guó)還實(shí)現(xiàn)了這個(gè)“首次”

每經(jīng)編輯 畢陸名

據(jù)央視新聞18日消息，據(jù)國(guó)家航天局探月與航天工程中心消息，我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)一批科學(xué)研究成果發(fā)布，科學(xué)研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)相機(jī)影像和光譜數(shù)據(jù)，在著陸區(qū)附近的板狀硬殼巖石中發(fā)現(xiàn)含水礦物，證明了在距今10億年（晚亞馬遜紀(jì)時(shí)期）以來(lái)，著陸區(qū)存在過(guò)大量液態(tài)水活動(dòng)。

同時(shí)，據(jù)國(guó)家航天局消息，近期，天問(wèn)一號(hào)運(yùn)行團(tuán)隊(duì)抓住環(huán)繞器與火衛(wèi)一距離較近的時(shí)機(jī)，利用高分辨率相機(jī)對(duì)火衛(wèi)一成像，獲得了“滿月”狀態(tài)的清晰影像。

首次火星探測(cè)任務(wù)一批科學(xué)研究成果發(fā)布

據(jù)央視新聞消息，據(jù)國(guó)家航天局探月與航天工程中心消息，截至2022年9月15日，天問(wèn)一號(hào)環(huán)繞器已在軌運(yùn)行780多天，火星車?yán)塾?jì)行駛1921米，完成既定科學(xué)探測(cè)任務(wù)，獲取原始科學(xué)探測(cè)數(shù)據(jù)1480GB?？茖W(xué)研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)對(duì)我國(guó)自主獲取的一手科學(xué)數(shù)據(jù)的研究，獲得了豐富的科學(xué)成果。

通過(guò)對(duì)著陸區(qū)分布的凹錐、壁壘撞擊坑、溝槽等典型地貌的綜合研究，揭示了上述地貌的形成與水活動(dòng)之間存在的重要聯(lián)系。

△祝融號(hào)著陸區(qū)撞擊坑、凹錐、溝槽和脊?fàn)畹孛矆D

通過(guò)相機(jī)影像和光譜數(shù)據(jù)，在著陸區(qū)附近的板狀硬殼巖石中發(fā)現(xiàn)含水礦物，證明了在距今10億年（晚亞馬遜紀(jì)時(shí)期）以來(lái)，著陸區(qū)存在過(guò)大量液態(tài)水活動(dòng)。

△祝融號(hào)在著陸區(qū)發(fā)現(xiàn)富含含水礦物的板狀硬殼巖石及其在地下水作用下的形成過(guò)程示意圖

結(jié)合相機(jī)影像和火星車移動(dòng)車轍等信息，發(fā)現(xiàn)著陸區(qū)土壤具有較強(qiáng)承壓強(qiáng)度且摩擦參數(shù)較低，存在與水活動(dòng)相關(guān)并經(jīng)歷風(fēng)沙磨蝕的特征。

△祝融號(hào)著陸區(qū)的火星地質(zhì)特征和巖石

這些新成果，揭示了火星風(fēng)沙與水活動(dòng)對(duì)地質(zhì)演化和環(huán)境變化的影響，為火星烏托邦平原曾經(jīng)存在海洋的猜想提供了有力的支撐，豐富了人類對(duì)火星地質(zhì)演化和環(huán)境變化的科學(xué)認(rèn)知。有關(guān)成果已在《Nature Astronomy》《Nature Geoscience》《Science Advances》《中國(guó)科學(xué)》等國(guó)內(nèi)外權(quán)威學(xué)術(shù)期刊發(fā)表。

此外，科學(xué)研究團(tuán)隊(duì)還利用天問(wèn)一號(hào)探測(cè)數(shù)據(jù)，在火星表面巖石密度與地表侵蝕程度的關(guān)系、近火空間環(huán)境中離子與中性粒子分布情況，以及火星重力場(chǎng)等方面，獲得了一批優(yōu)秀的科學(xué)成果。

目前，天問(wèn)一號(hào)環(huán)繞器繼續(xù)在遙感使命軌道開(kāi)展科學(xué)探測(cè)，持續(xù)積累一手科學(xué)數(shù)據(jù)，為人類深入認(rèn)知火星作出中國(guó)貢獻(xiàn)。

“天問(wèn)”問(wèn)天兩周年：成功獲取火衛(wèi)一高清影像

據(jù)新華社報(bào)道，2022年7月23日是天問(wèn)一號(hào)任務(wù)發(fā)射兩周年的日子，天問(wèn)一號(hào)火星環(huán)繞器傳回火衛(wèi)一影像。據(jù)國(guó)家航天局消息，近期，天問(wèn)一號(hào)運(yùn)行團(tuán)隊(duì)抓住環(huán)繞器與火衛(wèi)一距離較近的時(shí)機(jī)，利用高分辨率相機(jī)對(duì)火衛(wèi)一成像，獲得了“滿月”狀態(tài)的清晰影像。火衛(wèi)一、火衛(wèi)二是火星的兩顆天然衛(wèi)星，火衛(wèi)一是其中個(gè)頭較大的，它外形不規(guī)則、沒(méi)有大氣，是太陽(yáng)系中距離主星最近的一顆衛(wèi)星?？茖W(xué)界對(duì)于火衛(wèi)一的起源存在爭(zhēng)議，有些科學(xué)家認(rèn)為，火衛(wèi)一可能是一顆被火星引力捕獲的小行星。

中國(guó)航天科技集團(tuán)八院天問(wèn)一號(hào)火星環(huán)繞器研制團(tuán)隊(duì)專家介紹，由于火衛(wèi)一的特殊性，世界上有多個(gè)國(guó)家實(shí)施或提出過(guò)火衛(wèi)一探測(cè)任務(wù)。本次火星環(huán)繞器對(duì)火衛(wèi)一探測(cè)是中國(guó)首次實(shí)施火衛(wèi)一成像探測(cè)，首次近距離獲取了火衛(wèi)一的一手科學(xué)數(shù)據(jù)，為科學(xué)家開(kāi)展火衛(wèi)一地形地貌、運(yùn)行規(guī)律等研究提供了珍貴數(shù)據(jù)，為我國(guó)行星探測(cè)工程積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

圖為天問(wèn)一號(hào)環(huán)繞器獲取的火衛(wèi)一高清影像。（國(guó)家天文臺(tái)供圖）

據(jù)了解，研制團(tuán)隊(duì)在對(duì)火星環(huán)繞器飛行軌道與火衛(wèi)一飛行軌道進(jìn)行研究分析后，發(fā)現(xiàn)火星環(huán)繞器存在多次飛越火衛(wèi)一的機(jī)會(huì)。結(jié)合環(huán)繞器成像類科學(xué)載荷的能力，團(tuán)隊(duì)完成火衛(wèi)一成像探測(cè)任務(wù)的可行性評(píng)估，確認(rèn)采用高分辨率相機(jī)實(shí)施成像探測(cè)。受限于光學(xué)成像系統(tǒng)分辨率與視場(chǎng)的約束，為了實(shí)現(xiàn)高分辨率成像，高分辨率相機(jī)視場(chǎng)較小。

經(jīng)分析，本次成像機(jī)會(huì)中，火衛(wèi)一幾乎占滿了高分辨率相機(jī)的視場(chǎng)。這意味著稍有偏差火衛(wèi)一便會(huì)偏出相機(jī)視場(chǎng)，這對(duì)火星環(huán)繞器姿態(tài)指向控制能力提出了極高的精度及穩(wěn)定度要求，也對(duì)成像任務(wù)策略準(zhǔn)確度提出極高要求。

因此，拍攝過(guò)程中，飛控團(tuán)隊(duì)和研制團(tuán)隊(duì)都做了充分準(zhǔn)備和精確計(jì)算。

“這相當(dāng)于攝影師扛著照相機(jī)一邊跑步，一邊給另一個(gè)高速運(yùn)動(dòng)的物體拍照，而且相機(jī)的視場(chǎng)還很小，難度可想而知。”中國(guó)航天科技集團(tuán)八院天問(wèn)一號(hào)火星環(huán)繞器副總師朱慶華介紹。

專家表示，處于快速飛行過(guò)程中的環(huán)繞器和火衛(wèi)一，在周期性的“相遇”時(shí)刻，即便將整個(gè)視場(chǎng)的中心完全對(duì)準(zhǔn)火衛(wèi)一，那么從火衛(wèi)一進(jìn)入視場(chǎng)到飛出視場(chǎng)也只有6秒左右的時(shí)間，如果環(huán)繞器角度稍有偏差，則有可能連火衛(wèi)一的身影都看不到。

為保證任務(wù)順利實(shí)施，研制團(tuán)隊(duì)針對(duì)高分辨率相機(jī)指向到平臺(tái)姿態(tài)控制量的轉(zhuǎn)換進(jìn)行了多方比對(duì)及逐個(gè)環(huán)節(jié)確認(rèn)。在任務(wù)實(shí)施過(guò)程中，火星環(huán)繞器首先完成姿態(tài)機(jī)動(dòng)，將高分辨率相機(jī)光軸精準(zhǔn)瞄準(zhǔn)目標(biāo)區(qū)域，靜候火衛(wèi)一飛越。在預(yù)期的飛越時(shí)間，火星環(huán)繞器利用高分辨率相機(jī)實(shí)施連續(xù)拍照。拍攝完畢后，火星環(huán)繞器進(jìn)行姿態(tài)調(diào)整，恢復(fù)至巡航飛行姿態(tài)，并將成像數(shù)據(jù)通過(guò)定向天線傳輸至地面。

“可以說(shuō)，為了獲取這一瞬間的火衛(wèi)一影像，算得準(zhǔn)、指得穩(wěn)、控得住、拍得好，缺一不可。”朱慶華說(shuō)。

每日經(jīng)濟(jì)新聞綜合新華社、央視新聞

封面圖片來(lái)源：央視新聞視頻截圖