2月到火星,5月才准备着陆,天问一号到底在“墨迹”啥?| 行星事务所
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导读
入轨之后的天问一号可真的没闲着。相信我,这都是为了祝融号的安全,磨刀不误砍柴工啊。
出品:科普中国
制作:haibaraemily
监制:中国科学院计算机网络信息中心
天问一号飞向火星途中的自拍照 | 航天科技集团
(左)中国祝融号火星车1:1模型 | 人民画报 (右)NASA毅力号火星车和机智号无人机CG模型 | NASA
NASA毅力号组件 | NASA
NASA目前在轨工作的火星探测器 | NASA
天问一号实物照 | CNSA
2021年2月10-24日,天问一号共完成了三次近火制动(降轨)和一次远火点平面机动(侧手翻),顺利进入周期2个火星日的火星停泊轨道 | CNSA
天问一号“扫描”火星表面示意图 | 航天科技集团
以目前拍摄火星的主力探测器,NASA的火星勘测轨道飞行器(MRO)为例,MRO探测器有两个相机:在300公里高处,中分辨率相机CTX可以拍摄6米/像素的火星照片,每张照片能囊括火星表面30公里宽的区域;而高分辨率相机HiRISE可以拍摄高达约0.5米/像素的高清照片,每张照片只能拍出6公里宽的区域。
MRO探测器的两个相机 | NASA
毅力号着陆之前,NASA已经花费很长时间为备选着陆区积累高分辨率影像数据(详见:NASA毅力号成功着陆火星!它会在哪里寻找火星生命?),也就是说,毅力号在出发之前就已经手握一份着陆区高清地图了。
毅力号着陆区杰泽罗撞击坑一带的HiRISE影像覆盖(蓝色),每张图6公里宽,白圈为毅力号的着陆椭圆 | MRO/haibaraemily
乌托邦平原中一片区域的HiRISE影像(蓝色)覆盖情况,注意每张HiRISE影像宽度6公里 | MRO
这是天问一号今年3月传回的两张高分辨率相机拍摄的影像,分辨率0.7米/像素(@ 330-350公里高度),可以看出大量地形地貌细节。与周围已有的HiRISE影像相比,天一号高分相机的成像质量相当,完全能够满足为火星车考察着陆区的需要。
天问一号高分相机传回影像(红框)vs 目前最高清的火星HiRISE影像,空白处是目前尚无HiRISE影像的区域 | CNSA/HiRISE/haibaraemily
火星3号携带的火星车,下落不明 | SpaceLin
(上)2018年6月,好奇号拍摄的火星沙尘暴景象;(下)机遇号和好奇号火星车 | NASA
1)一方面是总结过去的火星气象数据,寻找历史上沙尘暴低发的时期。
1996年到2013年(即火星年23-31)间,火星环绕器观测记录的沙尘暴。注意,起源于北半球的沙尘暴也可能发展到南半球范围,反之亦然 | 改编自:参考文献 [1]
红圈为毅力号着陆区所在位置 | 参考资料 [2]
那除了勘测地形,等候天机,咱们天问一号环绕器这三个月就白等着?那不会的。早在今年2月24日,天问一号进入火星停泊轨道之后,环绕器上的7台科学仪器就已经全部开机,开始科学探测了。
天问一号环绕器上的7台科学仪器位置(天线展开状态未显示)
黄线代表挂在火星上的太阳风所携带的行星际磁场(IMF)的磁力线,蓝线代表火星自己的闭合磁力线,日侧的白色亮点是火星剩余磁场和IMF之间发生的磁场重联,红线代表磁场重联后连接火星和太阳风的开放磁力线 | Anil Rao/Univ. of Colorado/MAVEN/NASA GSFC
MAVEN的探测轨道示意图 | NASA/GSFC
NASA信使号探测器和欧空局贝皮科隆博号的两个子探测器MMO和MPO的探测轨道 | 马普所
天问一号的多次变轨 | 改编自:参考文献 [5]
致谢
本文感谢Jing Xiao,Jiapeng Guo、Yudong Ye对本文提升所做的帮助~
[1] Wang, H., & Richardson, M. I. (2015). The origin, evolution, and trajectory of large dust storms on Mars during Mars years 24–30 (1999–2011). Icarus, 251, 112-127.
[2] Newman, C. E., De La Torre Juarez, M., Pla-García, J., Wilson, R. J., Lewis, S. R., Neary, L., ... & Rodriguez-Manfredi, J. A. (2021). Multi-model Meteorological and Aeolian Predictions for Mars 2020 and the Jezero Crater Region. Space science reviews, 217(1), 1-68.
[3] Zou, Y., Zhu, Y., Bai, Y., Wang, L., Jia, Y., Shen, W., ... & Peng, Y. (2021). Scientific objectives and payloads of Tianwen-1, China’s first Mars exploration mission. Advances in Space Research, 67(2), 812-823.
[4] 我们的太空 | 【技术·航天】中国首次火星探测任务“天问一号”的长征路...
https://zhuanlan.zhihu.com/p/164443325
[5] Ye P J, Sun Z Z, Rao W, et al. Mission overview and key technologies of the first Mars probe of China. Sci China Tech Sci, 2017, 60: 649–557, doi: 10.1007/s11431-016-9035-5
关于作者
灰原哀博士(haibaraemily),从事行星科学研究,本公众号主页君。更多精彩,欢迎关注公众号~
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背景简介:本文作者笔名灰原哀博士(haibaraemily),从事行星科学研究。文章2021年5月13日发表于微信公众号 行星事务所(2月到火星,5月才准备着陆,天问一号到底在“墨迹”啥?),风云之声获授权转载。
责任编辑:孙远