重磅！我國首次火星探測任務一批科學研究成果發(fā)布

據(jù)央視新聞18日消息，據(jù)國家航天局探月與航天工程中心消息，我國首次火星探測任務一批科學研究成果發(fā)布，科學研究團隊通過相機影像和光譜數(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（晚亞馬遜紀時期）以來，著陸區(qū)存在過大量液態(tài)水活動。

同時，據(jù)國家航天局消息，近期，天問一號運行團隊抓住環(huán)繞器與火衛(wèi)一距離較近的時機，利用高分辨率相機對火衛(wèi)一成像，獲得了“滿月”狀態(tài)的清晰影像。

首次火星探測任務一批科學研究成果發(fā)布

據(jù)央視新聞消息，據(jù)國家航天局探月與航天工程中心消息，截至2022年9月15日，天問一號環(huán)繞器已在軌運行780多天，火星車累計行駛1921米，完成既定科學探測任務，獲取原始科學探測數(shù)據(jù)1480GB。科學研究團隊通過對我國自主獲取的一手科學數(shù)據(jù)的研究，獲得了豐富的科學成果。

通過對著陸區(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之間存在的重要聯(lián)系。

△祝融號著陸區(qū)撞擊坑、凹錐、溝槽和脊狀地貌圖

通過相機影像和光譜數(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（晚亞馬遜紀時期）以來，著陸區(qū)存在過大量液態(tài)水活動。

△祝融號在著陸區(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程示意圖

結合相機影像和火星車移動車轍等信息，發(fā)現(xiàn)著陸區(qū)土壤具有較強承壓強度且摩擦參數(shù)較低，存在與水活動相關并經(jīng)歷風沙磨蝕的特征。

△祝融號著陸區(qū)的火星地質(zhì)特征和巖石

這些新成果，揭示了火星風沙與水活動對地質(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，豐富了人類對火星地質(zhì)演化和環(huán)境變化的科學認知。有關成果已在《Nature Astronomy》《Nature Geoscience》《Science Advances》《中國科學》等國內(nèi)外權威學術期刊發(fā)表。

此外，科學研究團隊還利用天問一號探測數(shù)據(jù)，在火星表面巖石密度與地表侵蝕程度的關系、近火空間環(huán)境中離子與中性粒子分布情況，以及火星重力場等方面，獲得了一批優(yōu)秀的科學成果。

目前，天問一號環(huán)繞器繼續(xù)在遙感使命軌道開展科學探測，持續(xù)積累一手科學數(shù)據(jù)，為人類深入認知火星作出中國貢獻。

“天問”問天兩周年：成功獲取火衛(wèi)一高清影像

據(jù)新華社報道，2022年7月23日是天問一號任務發(fā)射兩周年的日子，天問一號火星環(huán)繞器傳回火衛(wèi)一影像。據(jù)國家航天局消息，近期，天問一號運行團隊抓住環(huán)繞器與火衛(wèi)一距離較近的時機，利用高分辨率相機對火衛(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)一是其中個頭較大的，它外形不規(guī)則、沒有大氣，是太陽系中距離主星最近的一顆衛(wèi)星。科學界對于火衛(wèi)一的起源存在爭議，有些科學家認為，火衛(wèi)一可能是一顆被火星引力捕獲的小行星。

中國航天科技集團八院天問一號火星環(huán)繞器研制團隊專家介紹，由于火衛(wèi)一的特殊性，世界上有多個國家實施或提出過火衛(wèi)一探測任務。本次火星環(huán)繞器對火衛(wèi)一探測是中國首次實施火衛(wèi)一成像探測，首次近距離獲取了火衛(wèi)一的一手科學數(shù)據(jù)，為科學家開展火衛(wèi)一地形地貌、運行規(guī)律等研究提供了珍貴數(shù)據(jù)，為我國行星探測工程積累了寶貴經(jīng)驗。

圖為天問一號環(huán)繞器獲取的火衛(wèi)一高清影像。（國家天文臺供圖）

據(jù)了解，研制團隊在對火星環(huán)繞器飛行軌道與火衛(wèi)一飛行軌道進行研究分析后，發(fā)現(xiàn)火星環(huán)繞器存在多次飛越火衛(wèi)一的機會。結合環(huán)繞器成像類科學載荷的能力，團隊完成火衛(wèi)一成像探測任務的可行性評估，確認采用高分辨率相機實施成像探測。受限于光學成像系統(tǒng)分辨率與視場的約束，為了實現(xiàn)高分辨率成像，高分辨率相機視場較小。

經(jīng)分析，本次成像機會中，火衛(wèi)一幾乎占滿了高分辨率相機的市場。這意味著稍有偏差火衛(wèi)一便會偏出相機視場，這對火星環(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，也對成像任務策略準確度提出極高要求。

因此，拍攝過程中，飛控團隊和研制團隊都做了充分準備和精確計算。

“這相當于攝影師扛著照相機一邊跑步，一邊給另一個高速運動的物體拍照，而且相機的視場還很小，難度可想而知。”中國航天科技集團八院天問一號火星環(huán)繞器副總師朱慶華介紹。

專家表示，處于快速飛行過程中的環(huán)繞器和火衛(wèi)一，在周期性的“相遇”時刻，即便將整個視場的中心完全對準火衛(wèi)一，那么從火衛(wèi)一進入視場到飛出視場也只有6秒左右的時間，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。

為保證任務順利實施，研制團隊針對高分辨率相機指向到平臺姿態(tài)控制量的轉(zhuǎn)換進行了多方比對及逐個環(huán)節(jié)確認。在任務實施過程中，火星環(huán)繞器首先完成姿態(tài)機動，將高分辨率相機光軸精準瞄準目標區(qū)域，靜候火衛(wèi)一飛越。在預期的飛越時間，火星環(huán)繞器利用高分辨率相機實施連續(xù)拍照。拍攝完畢后，火星環(huán)繞器進行姿態(tài)調(diào)整，恢復至巡航飛行姿態(tài)，并將成像數(shù)據(jù)通過定向天線傳輸至地面。

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