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NASA火星探測3000日:「好奇號」飽覽紅色星球奇觀異景

2021/01/18 08:23 字級:
讀稿
NASA火星探測3000日:「好奇號」飽覽紅色星球奇觀異景

▲(圖/NASA/JPL-CALTECH/MSSS)

美國國家航空航天局(NASA)的「好奇號」(Curiosity)火星探測器在「紅色星球」上已經默默地、孤獨地工作了大約8年。地球上的2021年1月12日是被稱作機器人的好奇號登陸火星後的第3000個火星日(Sol 3000)。它背後的地球科學家團隊在這段時間裏持續收到的圖片、視頻,展示了火星表面的真面貌,也記錄了好奇號的諸多重大成就。

2018年6月,這些圖片傳回地球,科學家們一顆懸了多年的心終於放下了。從相片上看,現場沙塵飛揚,因為好奇號當時在一塊岩石上掘洞。這塊岩石叫「達盧斯」(Duluth,見圖片中央),是2016年10月以來被鑿洞取樣的第一塊火星石。之前因為技術故障導致掘鑿暫停,後來採用了新的技術,使得這項操作得以恢復。


What does an eclipse look like on Mars?
The British Broadcasting Corporation

從好奇號的角度看,火星的兩個月亮,Phobos和 Deimos,每個火星年會有兩次從火星和太陽之間穿過,時間大約在季節交替節點。這則視頻顯示的是第2359火星日(Sol 2359)直徑22公里的佛波斯從火星和太陽之間穿過,持續約35秒。這些數據有助於了解火星和它的月亮之間的潮汐互動。


Noctilucent clouds shimmer high in Mars' sky
The British Broadcasting Corporation

火星大氣層稀薄,火星表面極少的水在大氣層變成水汽,也會形成雲,尤其是在一年中氣溫較低或最高溫的時候。好奇號許多次觀察到頭頂上方有薄薄的雲,但第2410火星日,它看到的是在很高的高空形成的特殊的雲,叫夜光雲。照片上的夜光雲距火星地表有31公里。


Curiosity panorama
NASA/JPL-Caltech/MSSS
一個像素一個像素地拼出另一個世界的樣貌

這幀令人嘆為觀止的火星表面全景照分辨率是18億像素,為目前最高,2019年下半年攝於一個叫格倫托裏登(Glen Torridon)的區域。這種最高清全景照的拍攝凖備需要幾個工作日,所以不常見。這片區域粘土層覆蓋。格倫托裏登是蘇格蘭高地一個地區,那裏富含重要的遠古沉積物。


地球和水星
NASA/JPL-Caltech/MSSS
地質勘考機器人的天文學嘗試 - 觀察地球和水星

好奇號在第2784火星日停下手裏的工作,給地球和周邊相鄰的行星拍了張合影。前景是火星崖壁,天空中可以看到水星和地球遙相呼應,彷彿灰濛濛的夜空中兩顆閃爍的星星。


含硫酸鹽的沉積物單元
NASA/JPL-Caltech/MSSS
在夏普山(Mount Sharp)的高處能找到最年輕的沉積物

2020年夏季,好奇號在科學團隊指揮下開始向夏普山(Mount Sharp)高處一片從未去過的地方進發,凖備在那裏探索富含硫酸鹽礦物質的岩石。夏普山是風和水帶來的沉積物層層堆積而成,所以越往高處岩石就越年輕。這個區域的硫酸鹽礦物質可能是火星從較濕潤變得更乾燥的過程中形成的。


'Greenheugh Pediment'
NASA/JPL-Caltech/MSSS
火星的「世界之巔」上這個地方叫 Greenheugh pediment,這張照片則是由許多張圖片拼接成的

第2696火星日,好奇號完成坡度最陡的攀登行動,成功登頂Greenheugh pediment — 一片開闊的平地,地表覆蓋著砂岩。它在高地巡視了數日,在第2729火星日返回山下的格倫托裏登,下山前拍了這組照片。


鑽頭打出的洞
BBC
把火星叫做「紅色星球」其實不準確,因為它其實有各種各樣的顏色。圖為好奇號在火星上鑽的洞

從地球上看,火星是紅色的,所以得了「紅色星球」的別稱。但是,火星地表下面的岩層其實顏色很豐富,只需鑽頭淺淺打幾個洞就一目了然。好奇號在火星上已經成功開鑽打洞29次, 如圖所示,火星岩層因為含有的礦物質不同而呈現紅黃藍綠各種色彩色調。


火星勘測軌道飛行器(Mars Reconnaissance Orbiter,縮寫MRO)從266公里高空俯瞰好奇號
NASA/JPL-Caltech/HiRISE/Univ. of Arizona
火星勘測軌道飛行器(Mars Reconnaissance Orbiter,縮寫MRO)從266公里高空俯瞰好奇號

火星勘測軌道飛行器(MRO)從高空用HiRISE 相機給好奇號拍了張快照。它所在的地方叫格拉斯哥,在那裏剛剛完成打洞任務。

現在,新冠疫情還在延續,更多地面監控工作由科學家們在自己家裏完成。但是,好奇號已積累了8年(3個火星年)和29次火星地表鑽孔經驗,絲毫沒有倦態鬆懈的跡象。


Whipping up a "dust devil" on Mars
The British Broadcasting Corporation

現在的火星不下雨,地表積了一層塵埃。太陽照射下火星表面的溫度升高,會形成大範圍的渦旋風,大部分時間肉眼看不到,但劇烈的風旋從塵埃表面掠過時會揚起沙塵,固體的塵埃將旋風的形態顯露出來。這則視頻節選自第2847火星日(Sol 2847)一段4分鐘的「沙塵魔鬼」渦旋風錄像,旋風距離探測器大約1-1.5公里。旋風直徑約5米,高度至少50米。


Mary Anning drill holes
NASA/JPL-Caltech/MSSS
紀念19世紀英國古生物學家瑪麗·安寧

好奇號在火星上的第2922個火星日,成功地在岩石上打了三個洞,為此自拍留念,以示慶祝。這是它最新的自拍。前兩個洞以19世紀英國古生物學家瑪麗·安寧(Mary Anning)命名。她生前在英格蘭西南沿海的懸崖峭壁發現的化石為研究地球史前海洋生物做出極大貢獻。

從火星岩石上三個洞裏獲取的物質用來做了兩次「濕化學」實驗,也就是把岩石粉末跟化學試劑混合,從中提取可能保存在岩石中的有機分子。這個地點的岩石是古老的溪流和湖泊的沉澱物形成的。好奇號對幾塊岩石的研究發現,潮濕的環境和有機分子的存在說明火星在很久以前是適宜生物生存的。岩石上鑽的第三個洞是為了研究這塊石板角上那些很明顯的深色結節。


一個火星日,Sol, 相當於地球上24小時39分鐘。地球上的2021年1月12日是「好奇號」執行火星探測任務的第3000個火星日(Curiosity)。「好奇號」火星探測器2012年8月6日登陸火星。

 

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關鍵字: NASA 火星 機器人 照片

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