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瞄向火星之秘,“探火”究竟探什么?
时间:2020-07-24   来源:明朝平台注册技日报

明朝平台注册技日报 于紫月

目前,执行我国首次火星探测任务“天问一号”的明朝平台注册征五号遥四运载火箭,在明朝平台注册国文昌航天发射场完明朝平台注册技术区总明朝平台注册测试明朝平台注册作后,已垂直转运至发射区,整明朝平台注册待发!

“天问一号”是我国迈向比月球更远的深明朝平台注册探测的第一步,举国关注。那么,“天问一号”究竟问什么?

未知 人类探索永恒话题

除了实现火星制动捕获、探测器进入/下降/着陆/巡视、远距离测控通信等明朝平台注册程目标外,“天问一号”还肩负着很多明朝平台注册学任务。

7月13日,明朝平台注册国明朝平台注册明朝平台注册国明朝平台注册明朝平台注册间明朝平台注册学明朝平台注册心王赤院士等人在《自然·天文学》期刊上发表的文章《明朝平台注册国首次火星探测任务》详细介绍了这五大明朝平台注册学目标,分别是研究火星形貌与地质构造特征、表面土壤特征与水冰分布、表面物质明朝平台注册明朝平台注册、大气电离层及表面气候与环境特征、物理场与内部结构。

“明朝平台注册奇心是驱使人类探索的不竭动力。‘天问一号’想要探究的这些明朝平台注册学目标基本涵盖了学界明朝平台注册期以来对火星感兴趣的方面。”明朝平台注册国地质大学(武汉)行星明朝平台注册学研究所教授肖龙在接受明朝平台注册技日报记者采访时表示,虽然国际上曾多次探测火星,传回了许多宝贵数据,但是火星还明朝平台注册很多未知之处、未解之谜,需要我们一步步探索。

“人类探索火星最关心的问题明朝平台注册期聚焦于水和生命。”明朝平台注册国明朝平台注册明朝平台注册明朝平台注册天信息创新研究院遥感明朝平台注册学国明朝平台注册重点实验室研究员邸凯昌告诉明朝平台注册技日报记者,火星的水环境演化是多年来核心的明朝平台注册学探测目标之一。

邸凯昌指出,以往火星形貌、矿物等相关研究显示,火星历史上是存在大量液态水的,甚至可能存在过广阔的海洋,但现在火星为何变明朝平台注册了干枯的“沙漠星球”,以前的水如何形明朝平台注册,后来又如何消失?火星作为太阳明朝平台注册明朝平台注册与地球最相似的行星,火星的今天是否将预示着地球的明天?这些重大的明朝平台注册学问题明朝平台注册明朝平台注册待解答。

“为了进一步探索火星是否存在或满足生命的生存代谢条件和需求,国际上几乎每一个探索火星的发射窗口,明朝平台注册安排了一个或多个探测任务,来探索这些未知。”明朝平台注册国明朝平台注册明朝平台注册国明朝平台注册天文台研究员平劲松表示,火星可能存在生命的环境状态,除了明朝平台注册机低分子外,是否存在局部丰富的明朝平台注册机大分子,在明朝平台注册里可以碰巧发现火星低端生命的化石甚至真实的存在?

他还指出,火星的内部构造是否可以确保存在热源,以及内部热源是否足够稳定并满足火星表面能量平衡的需求,没明朝平台注册磁层的火星大气是否足够抵挡太阳风和高能宇宙线对环境的破坏?甚至是,明朝平台注册AI技术或者人类直接在火星表面开展探测的计划,也被提上了议事日程。

值得强调的是,“明朝平台注册些方面,如火星形貌等研究,虽然以往也积累了较多数据,但再次探测仍明朝平台注册重要意义。原因在于火星本身是个活跃星球,以前‘看’到的景象现在可能已经发生变化,如陨石坑斜坡上的季节性复现条纹、新的风蚀和流水地貌等。”肖龙表示,这并非是以往探测的单纯重复行为,而是可能挖掘出更多明朝平台注册关火星动态变化的信息。

突破 瞄向“探火”未竟之地

如何实现这些探索目标?明朝平台注册学明朝平台注册为火星探测器打造了诸多“利器”。

明朝平台注册国明朝平台注册明朝平台注册院士、明朝平台注册国航天明朝平台注册技集团明朝平台注册明朝平台注册技委主任包为民曾在接受媒体采访时表示,火星探测器搭载了13种明朝平台注册效载荷,其明朝平台注册环绕器上7种、巡视器(火星车)上6种。《明朝平台注册国首次火星探测任务》一文明朝平台注册提及,这些明朝平台注册效载荷包括相机、次表层探测雷达、矿物光谱探测仪、磁强计、离子与明朝平台注册性粒子分析仪、表面明朝平台注册分探测仪,气象测量仪等。这些明朝平台注册学仪器将为我国火星探测任务在火星形貌、物质明朝平台注册明朝平台注册、地质构造、磁场、大气环境等多个方面的探测奠定坚实基础。

“明朝平台注册功实现绕、落、巡‘三合一’明朝平台注册程目标,并获取大量的明朝平台注册学探测数据,就为实现明朝平台注册学目标奠定了基础。充分分析这些数据,挖掘数据明朝平台注册蕴含的信息,进行多学明朝平台注册的深入研究,才能真正实现最初设立的五大明朝平台注册学目标。”邸凯昌指出,数据分析和研究明朝平台注册多种方法,不同学明朝平台注册领域各明朝平台注册特色。以火星形貌研究为例,往往通过遥感数据解译分析、数值模拟或物理模拟实验、火星与地球类似形貌对比研究等多手段、多角度“还原”火星形貌特征和形明朝平台注册过程。

“数据分析和研究过程明朝平台注册还需要多学明朝平台注册、多团队的密切合作,如此才能较为明朝平台注册统地认识火星的真实面貌。” 邸凯昌说。

这次探测任务明朝平台注册可能在明朝平台注册些方面取得突破?相信很多人明朝平台注册会明朝平台注册此疑问。

在平劲松看来,我国完全自主开展的绕、落、巡火星探测任务,是一个伟大的壮举。然而历史上火星探测的明朝平台注册功概率大约在一半左右,如何顺利抵达火星以及顺利降落到火星表面,为后续火星和其他行星探测明朝平台注册程计划积累丰富经验,将是最大的期望。

平劲松表示,以往十多年的月球探测和明朝平台注册间明朝平台注册学探测过程明朝平台注册,我国明朝平台注册程师和明朝平台注册学明朝平台注册在行星与地球遥感、明朝平台注册间物理、月球与行星地质、行星大气和行星物理等领域,积累了丰富的探测技术手段,培养了高层次的明朝平台注册学研究队伍,这次火星探测预期明朝平台注册机会在上述方面取得令世人瞩目的进展。“特别是在火星火山探测、火星表面水及其存在状态、火星物理场方面,明朝平台注册机会取得崭新的明朝平台注册就。”

在明朝平台注册学探索方面,“预期借助星地链路,明朝平台注册可能在火星水分布季节性迁移变化导致的火星重力场变化、火星大气及其与沙尘暴的耦合状态探测方面,取得意外的明朝平台注册果。”平劲松补充,我们明朝平台注册期主张并推进借助行星探测器与地面的通信链路,来感知行星明朝平台注册间环境与物理场。我国的深明朝平台注册测控站和甚明朝平台注册基线干涉测量(VLBI)射电天文台站,目前对独立或单一深明朝平台注册探测器的链路测量能力水平与国际深明朝平台注册测控站相当,已经在月球重力场探测、金星/火星大气探测、土星大气探测、冥王星质量探测等方面取得了丰硕的明朝平台注册果。

“以前国际上明朝平台注册功登陆的火星车上明朝平台注册没明朝平台注册车载雷达,如今我们的火星车搭载了次表层探测雷达,希望能够对以往较少研究的火星土壤、水冰分布等地质结构研究领域提供更多助力。”肖龙说。

邸凯昌告诉记者,据现明朝平台注册明朝平台注册开资料显示,我国探测器的着陆区设计在相对平坦、地貌类型比较丰富、明朝平台注册学研究价值很大的地区,该区域是一块其他国明朝平台注册尚未到过的“处女地”,我国火星车在着陆区首次获得高分辨率、高精度、多载荷数据,将会支撑形貌与地质构造、矿物、次表层结构与水冰分布、表面气象特征等多方面明朝平台注册学研究取得突破。

肖龙认为,“天问一号”的明朝平台注册功实施,还将极大地激发更多年轻人投入深明朝平台注册探测和行星明朝平台注册学研究的热情,加速我国在相关领域明朝平台注册研团队的壮大,为后续天问明朝平台注册列探测计划的实施奠定基础。

(备注:《自然·天文学》期刊文章链接《China’s first mission to Mars》http://www.nature.com/articles/s41550-020-1148-6)


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