「好奇號」火星車在火星發現「塵魔」,科學家:令人印象深刻

2020-12-02 騰訊網

在深空探測中，測控數傳通信系統是太空飛行器/探測器的重要組成部分，該系統的先進性與可靠性將 直接關係到整個深空探測任務的成敗。因為如果你不把探測數據傳回來，那麼整個航天任務就沒有任何意義了！

那麼火星車是如何傳回數據的呢？火星車測控數傳通信系統的工作模式主要包括兩種：火星車地面站（直接對地模式），火星 車軌道器地面站（中繼傳輸模式）。

如果是第二種模式的話，一般情況下，在一天之內，火星車與軌道器的可視時間只有短短的十幾分鐘，而火星探測器的著陸區不同，則每天可傳回深空站的數據量也會有所差異。

以好奇號火星車為例，好奇號位於蓋爾撞擊坑、蓋爾隕石坑（Gale）是火星上鄰近埃律西昂平原的低地邊緣，坐標5.4°S 137.8°E的大撞擊坑。它的直徑154公裡，並且已存在了約35至38億年之久。這個坑的名字來自澳洲天文學家華特·弗雷德裡克·蓋爾（Walter Frederick Gale），他於19世紀後期觀測火星，並且描述火星存在著溝紋。

好奇號共配備了17臺相機，車體前面板和後面板各有一對避險照相機。這種照相機只能拍攝黑白照片，它們的特點是視角大（120°），視線低（能拍到的高度只有3m），能協同主計算機工作併合成三維立體照片，讓好奇號在行駛和移動機械臂時能及時發現並躲開障礙物。

桅杆上有四臺導航照相機也是只能拍黑白照片，好奇號上還有2臺桅杆主照相機（Mastcam）能夠拍攝彩色照片，除此之外，好奇號機械臂上的透鏡顯微成像儀（MAHLI）和底盤上的降落俯拍成像儀（MARDI），也能拍攝彩色照片。

NASA部署在火星軌道上的3顆衛星中的一顆會掠過好奇號上空，好奇號便會將數據傳送給衛星，然後通過衛星傳送回地球。但每次數據傳輸窗口只有8分鐘，能夠傳輸不超過250M的數據，而在數據傳回之後，科學家還要經過一系列的圖像處理、研究等等。

好奇號團隊一直在拍攝火星景觀圖，關注風的活動。近日，美國宇航局（NASA）在對 "好奇號 "漫遊車捕捉到了「塵魔」漩渦，發現了一個「塵魔」在火星乾燥的地表上「巡遊」。當溫度不正常產生渦流時，「塵魔」就會出現，這和地球上的情況很相似。

塵魔並不是什麼生物，而是一種柱狀的垂直旋轉氣流，因此和龍捲風很像。當缺乏對流的沙地照光加熱，近地表的空氣開始升溫，但受到上層較冷較穩定的空氣阻擋而停留地表，不過當有風等擾動（風切），或是某點升溫較快時，溫暖空氣便突破限制開始上升、旋轉，然後吸入更多周圍地表空氣，且因角動量守恆而風速開始增加，進而捲起沙塵。就被稱為「塵魔」。

火星塵魔的形成和地球也差不多，火星也是存在著季節變化的，火星上出於夏天的時候，蓋爾隕石坑正在經歷它的「多風季節」。

蓋爾隕石坑的表面正在升溫——這種升溫從初春一直持續到火星的仲夏。當表面溫度足夠高時，就會產生對流，進而形成漩渦，這些漩渦由快速的風圍繞著低壓核心旋轉——與地球上的情況類似。

火星是一顆質量較大擁有稀薄大氣層的行星，表面大部分是紅色氧化鐵的塵土和石塊覆蓋的沙漠，火星上經常颳起沙塵暴風，規模 之大遠遠超過地球上的颱風。風暴速度可以達到200KM/h，1996年，地球上澳洲的一個氣象站在颱風過境時測到了408km/h的最高速度，火星風暴光論風力沒那麼可怕，因為火星大氣太稀薄，這個大風的真正殺傷力只有地球上的四級風，不會吹翻地面上的太空飛行器也不會飛沙走石一片漆黑。

不過火星風暴威力在於放電，許多想要軟著陸於火星的探測器就是被火星風暴給毀滅了，蘇聯火星3號探測器的著陸部分在1971年抵達火星表面，不幸正好趕上一場特大沙暴，雖然成功著陸，但是14.5秒後兩個信道就同時失聯。就是被火星風暴放的電給毀了！

這種激起了由地面上揚起灰塵的強風形成的漩渦，正好被「好奇號」捕捉到了。NASA還沒有確認塵暴的大小，因為距離太遠，無法進行精確測量，但是「好奇號」捕捉到的圖像顯示部分塵暴達到了12英裡高。好奇號在捕捉「塵魔」漩渦時需要在一段時間內拍攝多張圖像。研究人員正在研究漩渦的形成、大小、方向和持續時間。

大氣科學家Claire Newman表示： 「但這個塵魔給人留下了深刻的印象，--如果你仔細看! --即使在原始圖像中，你也能看到它在向右移動，在暗坡和亮坡的邊界處，」

塵魔作為塵暴的一種，好奇號的研究將進一步促進對火星的了解。塵暴的形成與空氣稀薄、地形、公轉軌道有關。目前的一些理論還不能很好地解釋塵暴 的發生機理和規模，更無法預測火星塵暴發生的時刻、持續的時間和規模。

相關焦點

  • 「好奇號」火星車在火星發現「塵魔」，科學家：令人印象深刻
    那麼火星車是如何傳回數據的呢？火星車測控數傳通信系統的工作模式主要包括兩種：火星車←→地面站（直接對地模式），火星 車←→軌道器←→地面站（中繼傳輸模式）。火星車為例，好奇號位於蓋爾撞擊坑、蓋爾隕石坑（Gale）是火星上鄰近埃律西昂平原的低地邊緣，座標5.4°S 137.8°E的大撞擊坑。
  • NASA好奇號探測器捕捉到令人印象深刻的火星「塵魔」漩渦
    據外媒CNET報導，最近美國宇航局（NASA）的好奇號探測器一直在火星蓋爾隕石坑(Gale Crater)附近探索。好奇號團隊一直在拍攝火星景觀圖，關注風的活動。他們的努力得到了回報，捕捉到了令人印象深刻的「塵魔」漩渦。
  • 好奇號」火星車在火星發現「塵魔」，這究竟是什麼？
    ，好奇號位於蓋爾撞擊坑、蓋爾隕石坑（Gale）是火星上鄰近埃律西昂平原的低地邊緣，座標5.4°S 137.8°E的大撞擊坑。這種照相機只能拍攝黑白照片，它們的特點是視角大（120°），視線低（能拍到的高度只有3m），能協同主計算機工作併合成三維立體照片，讓好奇號在行駛和移動機械臂時能及時發現並躲開障礙物。
  • 火星發現「塵魔」,科學家:令人印象深刻.
    好奇號團隊一直在拍攝火星景觀圖，關注風的活動。近日，美國宇航局（NASA）在對 "好奇號 "漫遊車捕捉到了「塵魔」漩渦，發現了一個「塵魔」在火星乾燥的地表上「巡遊」。當溫度不正常產生渦流時，「塵魔」就會出現，這和地球上的情況很相似。塵魔並不是什麼生物，而是一種柱狀的垂直旋轉氣流，因此和龍捲風很像。
  • 「好奇號」漫遊車捕捉到一個「塵魔」在火星乾燥地表上「巡遊」
    當溫度不正常產生渦流時，「塵魔」就會出現，這和地球上的情況很相似。在好奇號任務博客的最新更新中，我們看到了一組真正令人難以置信的圖片，顯示了火星「塵魔」的行動。好奇號目前位於蓋爾隕石坑，其多年來一直在探索火星景觀。它定期捕捉周圍環境的圖像，並將其傳回地球。這些圖像幫助NASA的好奇號團隊規劃未來的旅行，但偶爾這些圖像也會揭示出一些其他的東西。
  • NASA「好奇號」捕捉到火星「塵魔」漩渦,畫面令人驚嘆……
    NASA「好奇號」捕捉到火星「塵魔」漩渦，畫面令人驚嘆……最近，美國宇航局(NASA)火星探測器「好奇號」傳回地球的一系列圖像中顯示了火星表面出現「塵魔」漩渦。2012年8月6日，「好奇號」登陸蓋爾隕石坑，之後的8年內，一直在蓋爾隕石坑附近活動，並向地球發送令人驚訝的靜態圖像。現在是火星上的夏天，蓋爾隕石坑的表面正在升溫——這種升溫從初春一直持續到火星的仲夏。當表面溫度足夠高時，就會產生對流，進而形成漩渦，這些漩渦由快速的風圍繞著低壓核心旋轉——與地球上的情況類似。
  • NASA「好奇號」捕捉到火星「塵魔」漩渦，畫面令人驚嘆
    好奇號」傳回地球的一系列圖像中顯示了火星表面出現「塵魔」漩渦。2012年8月6日，「好奇號」登陸蓋爾隕石坑，之後的8年內，一直在蓋爾隕石坑附近活動，並向地球發送令人驚訝的靜態圖像。現在是火星上的夏天，蓋爾隕石坑的表面正在升溫——這種升溫從初春一直持續到火星的仲夏。
  • NASA「好奇號」捕捉到火星「塵魔」漩渦，畫面令人驚嘆……
    最近，美國宇航局(NASA)火星探測器「好奇號」傳回地球的一系列圖像中顯示了火星表面出現「塵魔」漩渦。蓋爾隕石坑(Gale)是火星上鄰近埃律西昂平原的低地邊緣，它的直徑154公裡，並且已存在了約35至38億年之久。這個坑的名字來自澳洲天文學家華特·弗雷德裡克·蓋爾(Walter Frederick Gale)，他於19世紀後期觀測火星，並且描述火星存在著溝紋。
  • NASA的好奇號漫遊車發現了一個火星「塵魔」
    據外媒BGR報導，美國宇航局（NASA） "好奇號 "漫遊車成功捕捉到的圖像顯示，一個「塵魔」在火星乾燥的地表上「巡遊」。當溫度不正常產生渦流時，「塵魔」就會出現，這和地球上的情況很相似。在好奇號任務博客的最新更新中，我們看到了一組真正令人難以置信的圖片，顯示了火星「塵魔」的行動。好奇號目前位於蓋爾隕石坑，其多年來一直在探索火星景觀。它定期捕捉周圍環境的圖像，並將其傳回地球。
  • NASA的好奇號漫遊車發現了一個火星「塵魔」
    據外媒BGR報導，美國宇航局（NASA） "好奇號 "漫遊車成功捕捉到的圖像顯示，一個「塵魔」在火星乾燥的地表上「巡遊」。
  • 「好奇號」火星車發現 火星土壤含水量為2%
    ，火星處於乾旱貧瘠狀態，目前，美國宇航局「好奇號」火星車最新勘測結果表明，火星土壤含水量為百分之二。　　這項最新研究發表在《科學》雜誌上，「好奇號」火星車現已發現火星表土層含有較高的水分。2012年8月6日，好奇號著陸在鄰近火星赤道的加勒隕坑，其明確的勘測任務是尋找現今和歷史上適應生命的宜居環境，它使用一套複雜的儀器設備，逐漸勘測獲得火星地質和宜居環境的歷史數據。
  • 好奇號火星車8歲了
    【ALENG 自媒體】8月5日晚間自媒體專稿，正當來自中國、美國和阿聯的三個探測器風塵僕僕趕往火星的時候，人類在火星上的一個探測器剛剛迎來了8周歲生日，這個探測器就是美國宇航局的好奇號火星車，北京時間8月5日，是好奇號火星車登陸火星8周年紀念，美國宇航局也通過其官方網站發布了8張由好奇號拍攝的標誌性照片，來慶祝好奇號8歲生日。我們一起來看看好奇號這8年都在火星上拍了些啥照片。
  • 好奇號火星探測器在蓋爾隕石坑拍到罕見一幕
    8月31日，據外媒報導，美國航空航天局（NASA）的好奇號火星探測器在火星上的蓋爾隕石坑拍到了罕見的一幕。報導稱，當時好奇號火星探測器正在蓋爾隕石坑，突然該處颳起了一陣塵暴，而這一景象剛好被好奇號火星探測器拍到。
  • 圖解「好奇」號火星車如何降落火星
    美國國家航空航天局報導，其研製的最新火星科學實驗室「好奇」號將於8月5日登陸火星表面，是否能成功登陸取決於高科技精密儀器和精確的計時。具體「好奇」號是如何登陸火星的，還是讓我們通過圖解來看看。
  • 好奇號火星車離奇失蹤?發生了什麼?為何科學家說移民火星有望了
    好奇號火星車離奇失蹤好奇號探測器是美國宇航局2011年發射的火星探測器。它的主要目的是探索火星，2012年8月6日，「好奇號」成功登陸火星表面。今年是好奇號登陸火星的第五年。在過去的五年中，「好奇」號向地球傳送了大量火星數據和初步探測結果。
  • 好奇號火星車發現一顆「鋼珠」？
    長時間以來，對於地外生命的探索一直沒有停止過，很多人都說火星上存在生命，但是至今我們都沒有發現它的存在。而近些年來，不少科學研究者或者研究不明飛行物的人都喜歡針對火星拍攝照片進行研究。所以很多時候我們都能夠看到一些「奇奇怪怪」的事情，而在美國宇航局2020年發布「毅力號」之後，火星生命的探索也將會拉開新的篇章。
  • NASA在火星上發現「塵魔」
    據外媒CNET報導，2018年年底， 美國宇航局（NASA）的火星勘測軌道器（MRO）在火星上看到了一些「塵魔」的痕跡。
  • 美國航空航天局好奇號探測器發現火星塵暴
    8月31日，據外媒報導，美國航空航天局（NASA）的好奇號火星探測器在火星上的蓋爾隕石坑拍到了罕見的一幕。報導稱，當時好奇號火星探測器正在蓋爾隕石坑，突然該處颳起了一陣塵暴，而這一景象剛好被好奇號火星探測器拍到。
  • 火星到底有沒有生命?看好奇號的新發現
    北京時間8月3日消息，據國外媒體報導，美國宇航局「好奇」號火星車在火星地表發現一組形似鹿角的奇特巖石。在這組代號為「麋鹿」和「駝鹿」的巖石中，二氧化矽和氫元素的含量都很高。為了進行深入勘查，「好奇」號項目組科學家決定讓火星車倒退46米。科學家表示，這組巖石中二氧化矽的發現有重要意義，或可證明有機物質以及遠古生命體的存在。
  • NASA「好奇號」拍到火星上的塵暴
    2012年登陸火星，已經在這顆紅色星球上度過了8年的美國國家航空航天局的好奇號火星探測車，近日發現了一個在火星表面上的橫穿鏡頭的塵暴。據福克斯新聞網（Foxnews）報導，好奇號探測車從火星蓋爾隕石坑（Mars』 Gale Crater）的有利位置拍攝到了火星塵暴移動的非凡鏡頭。伊奧利亞研究（Aeolis Research）的大氣科學家克萊爾紐曼（Claire Newman）在一篇博客文章中表示：「蓋爾隕石坑的夏季即將到來，這使我們處於一個從初春到仲夏期間的地表劇烈加熱的時期。」