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火星快车号探测器

火星快车号探测器,是欧洲航天局研制的火星探测器,并携带英国研制的“猎兔犬-2”号着陆器。火星快车主要任务是获取火星高分辨率照片、研究火星大气成分、大气环流等。

火星快车号探测器于2003年6月2日23时45分在哈萨克斯坦境内拜科努尔航天发射场使用俄罗斯联盟-FG运载火箭发射升空。

中文名称火星快车号英文名称Mars Express
研制组织欧洲航天局质量666千克
发射时间2003年6月2日23时45分发射场拜科努尔航天发射场
运载工具联盟-FG运载火箭携带“猎兔犬-2”号着陆器

探测仪器

ASPERA传感器

用于检测和辨识火星外太空以及来自太阳风中的原子、离子和电子,包括从太阳飞向火星的众多粒子。

SPICAM分光计

包含两个仪器:紫外线探测器和红外线探测器,前者用于检测火星大气中的臭氧浓度,后者则用于检测火星大气中二氧化碳以及水蒸气的量。

PFS分光计

用于测定火星大气中气体和尘埃微粒所占的百分比,科学家希望借此探测出一些复杂分子如甲醛等的含量,并测量出其在不同大气高度的变化情况。依据这些数据,科学家可以更全面地了解火星的天气状况。

OMEGA装置

用于勘察和辨识火星地表矿物,一旦发现火星地表形貌奇特,科学家将启用该设备与HRSC高分辨率摄像机和PFS分光计协同工作,对火星地表进行拍照,该装置由可见光摄像机和红外线分光计组成。

HRSC高分辨率摄像机

可对火星地表施行大范围三维立体全彩拍照,也可远距离放大拍摄对象,得到更清晰的画面以为未来发射的火星探测器选定更适宜的着陆点。

MARSIS测地雷达

将探测火星地表以下数公里深的土壤组分,测定局部的地质状况,如沙丘、熔岩流、古代河流冲刷遗留的沉积物以及地下蓄水层等。

探测任务简介

火星快车号探测器重达2吨,上面携带了欧洲各国制造的7台科学仪器。火星快车号探测器将在火星环绕轨道上对火星进行全火星年(669个火星日,相当于687个地球日)观测,主要任务是对火星表面进行拍摄。

火星快车号探测器抵达轨道后,它携带的“猎兔犬2”号着陆器将与探测器分离,并借助减速伞在火星赤道以北的伊希迪斯平原降落,对当地的火星表面进行为期180个火星日的考察。

“猎兔犬-2”号着陆器

“猎兔犬-2”号着陆器

图:“猎兔犬-2”号着陆器

“猎兔犬-2”号着陆器是由英国研制的,重45公斤。可以挖掘几十厘米深的火星表层土壤,并对土壤颗粒进行分析,分辨出180种盐分、矿物质、水和有机物质。此外,着陆器还可以记录火星大气温度、气压和风速等有关数据,并将收集到的信息发送回地面。研究人员希望,这次火星探索能找到火星上存在水的证据。

“猎兔犬-2”号着陆器在着陆后与地面控制中心失去联系。由此,“猎兔犬2”号计划由此被认定失败。

美国火星探测器拍摄到的“猎兔犬-2”号

图:美国火星探测器拍摄到的“猎兔犬-2”号

根据2015年1月16日美国“火星勘测轨道飞行器”最新拍摄的高分辨图像中,“猎兔犬-2”号竟然出现在火星表面,处于半展开状态。

图像显示,“猎兔犬2”号降落在预定着陆区,它的引导伞仍连着登陆器,主降落伞散落在附近,太阳能电池板没有完全展开。“这些图像表明,‘猎兔犬-2’号已成功降落火星”。

科学成果

发现水凝结成的冰

火星快车号探测器上的高分辨率立体相机(HRSC)拍摄的照片显示,在火星北极附近一个未命名的环形山的底部有一块水凝结成的冰。飞船是在火星1343轨道上拍摄了这些地面分辨率为15米的照片,这个未命名的环形山位于Vastitas Borealis平原,该平原大部分是在火星北半球的高纬度地区,大约在北纬70.5度、东经103度的位置。

这个环形山宽35公里、深达2公里。图中位于环形山底部中央的明亮的圆型区域就是残留的冰。由于温度和压力不足以使冰融化,因此这个白色区域终年存在。科学家们判断这块冰不可能是干冰,因为在拍摄照片时(火星北半球的夏季末)火星的北极地区干冰已经消失。明亮区域(还不能完全肯定只有冰)的上部与环形山底部的距离应在200米,最可能是在冰层的下部有一个巨大的沙丘。事实上在冰层最靠东边的边缘已经有一部分沙丘暴露出来。在环形山的边缘也依稀可看到冰的痕迹,在环形山西北部(照片左边)没有冰的痕迹,这是因为这些区域朝着太阳的方向接收了更多的阳光。

这些彩色照片是通过HRSC底部镜头和三个彩色信道进行垂直拍摄的。透视照片就是从那些立体信道获取的数字地形照片组合形成的。这些3D(三维)立体照片是由底部信道和一个立体信道拍摄的。在网上已经不需要使用立体眼镜来观看3D照片了。

绘制火星神秘极光

火星上的极光现象最早是于2004年探测到的,当时火星快车号探测器的紫外线和红外线大气层光谱仪发现火星极光的存在,但是该极光并不属于可见光波长,不能对火星极光现象进行图像描绘。前不久,科学家们使用火星快车号探测器上的“火星大气调查和特性光谱仪”(SPICAM)和其他仪器观测到9次最新的极光现象,他们将这些图像数据绘制成未加修饰处理的火星极光图像。极光在地球上是壮观美丽的景象,在地球上,通常极光在南极和北极地区出现,该现象仅限于极地范围内,像紫外线波长一样在可见光范围内明亮地闪现,所形成的壮观景象让生活在极地区域的人们惊叹不已。类似的极光现象也出现在木星和土星表面,在这些行星表面,磁场与大气中的带电粒子产生交互影响,从而形成极光现象。

与其他行星不同的是,火星缺少产生行星磁场的内部构造,火星地壳的岩石区域具有一些磁性,在其表面上广泛分布着这样的磁性区域。目前,火星快车号探测器的观测数据显示,火星表面的极光类似于其他行星的极光现象,很可能是由电子等带电粒子与大气中的分子发生碰撞。(这样的电子通常来自于太阳,太阳持续地向太空喷射排放电子,这一现象被称为太阳风)

火星快车号探测器
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最新更新:2015-07-22 14:40
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