行星大追踪——2003年以来的火星探测

每天,在各大空间探测器的助力下,人类的视野在不断向数千万千米外的邻居那里延伸。每分钟我们对自身所处的精巧而又复杂的宇宙都有更多了解,火星沙尘暴终于停了、土星极光正在闪耀、木星大气中多了个小红斑、木卫一的火山刚刚爆发……这些遥远邻居发生的一切一切。与网络上的每日新闻一起,成了人类世界的重要话题,已融入我们的生活。     

祝融号火星表面磁场探测仪的沿轨标定

作为中国首次火星探测计划“天问一号”任务的一部分,祝融号火星车于2021年5月15日成功着陆火星表面,并开始在乌托邦平原南部进行科学探测.祝融号火星表面磁场探测仪(RoMAG)是火星车上六个有效载荷之一,它由两个相同的高灵敏度三轴磁通门磁强计组成,随火星车在火星表面进行移动磁测量.尽管在发射前已经进行了火星车磁补偿以消除磁干扰,但由于有效载荷和太阳能电池板等在发射前后的状态不同,需要对磁强计进行沿轨校准,以获得更精确的火星磁场.本文分别利用桅杆偏航旋转和火星车偏航旋转两种方法确定火星水平磁分量.结果表明,两种方法测得的火星水平磁场分量具有较好的一致性,均方根偏差小于2.0nT.火星背景磁场垂直分量则可根据干扰场呈现偶极场分布的假设来约束.磁场测量值与太阳能帆板电流之间的线性相关关系可用于常规探测中的磁场校准,可以得到更精确的火星表面背景磁场.     

火星探测:黄钾铁矾原地K-Ar定年

为了更好地确定火星不同地形所记录的气候变化的时间尺度,确定火星历史上重大事件的绝对年龄,并校准陨石坑率,需要从火星原地或从返回样品中获得精确的年龄数据.原地K-Ar定年是目前比样品返回更为实用的一种精确远程定年技术.黄钾铁矾(KFe₃(SO₄)₂(OH)₆),是火星上广泛存在的唯一一种通过就位探测、轨道遥感探测、陨石研究三种手段都确定存在的含钾硫酸盐矿物,它已被用于K-Ar和⁴⁰Ar/³⁹Ar精确定年.火星上黄钾铁矾的保存提供了火星上含水过程的性质和持续时间的信息,不同年龄的黄钾铁矾能有效地解读火星历史上地表水流动时期及过渡到当前干旱气候之间的演变历史.本文总结了近年来火星上黄钾铁矾存在的区域、矿物学特征、在火星上的稳定性、原地K-Ar定年的研究现状、黄钾铁矾氩扩散动力学等,探讨了黄钾铁矾原地K-Ar定年的关键科学问题、火星采样返回需求、未来研究方向等.     

公转轴应力场星球说——地球、火星南南西应力场四组三维构造系

介绍了对地球构造格局,运动方式及其动力源问题研究取得的新成果。它不同于流行已久的以地球自转轴旋转和以软流圈带动岩石圈漂移以及随机的地幔柱（流）为构造动力源的观点,而是与黄赤交角相关的沿公转轴方向的统一应力场,认为中国西部ＮＷＷ向压性,ＮＥＥ与ＮＮＷ是与黄赤交角相关的沿公转轴方向的统一应力场。认为中国西部ＮＷＷ向压性,ＮＥＥ与ＮＮＷ向两组共轭扭性及ＮＮＥ向张性带交接,为来自全球ＳＳＷ主压应力场形成的     

火星探测器观测量天体引力时延量级分析

针对专门计算太阳系大天体对航天器引力时延的计算公式展开了研究.选择了有代表性的太阳、地球、木星和火星,首先从理论公式上分析了它们对航天器光行时引力时延的影响量级和特点;然后模拟了测站对地火转移轨道和环火星轨道航天器的距离、速度观测量中的引力时延项.模拟计算和理论分析显示了结果的一致性;用两种方法得到的天体引力时延对深空探测器观测量影响的特点,为实际光行时计算中各项的取舍提供了一定的参考依据.     

火星快车HRSC线阵影像投影轨迹法近似核线重采样

火星快车高分辫率立体相机(high resolution stereo camera, HRSC)线阵推扫式影像具有分辫率高、全球覆盖性好等特点,对火星快车HRSL影像进行摄影测量处理可获取火星全球高分辫率地形数据,而影像匹配是自动获取地形数据的关键利用核线几何约束可以将影像匹配搜索范围由二维降至一维本文在构建火星快车HRSC线阵影像严格几何模型的基础上,提出了一种近似核线重采样方法首先,利用投影轨迹法分析 HRSC线阵影像核线的直线性与平行性;然后,将原始HRSC影像进行微分纠正生成水平影像,分析投影轨迹法得出的核线在水平影像上的几何关系并确定近似核线方向,再沿核线方向进行核线重排生成近似核线影像实验结果表明,本文算法生成的近似核线影像同名点上下视差优于1个像素,且在水平影像上进行近似核线重采样减少了由外方位元素变化引起的几何畸变,更有利于影像匹配。     

载人登“火星”迈出第一步模拟火星飞船实施“火星-500”实验

在经历了260天的“密闭飞行”后,2011年2月18日,身穿32千克白色模拟火星服（经改装的海鹰-E）的中国志愿者王跃与俄罗斯志愿者斯莫列耶夫斯基一起走出位于俄罗斯生物医学问题研究所的的模拟火星登陆舱,成功踏上模拟火星表面,在“火星”上首次留下了中国人的足迹。     

火星古发电机及超大型撞击事件

火星高强度的地壳剩余磁场表明火星演化早期存在过活跃的发电机作用,研究结果显示火星演化早期的超大型撞击事件很可能是导致火星发电机“死亡”的重要原因.本文分别对火星古发电机数值模拟,超大型撞击事件及其对发电机作用影响的研究进展进行归纳总结,并基于目前研究现状提出下一步研究方案,为揭示超大型撞击事件是否导致火星发电机湮灭提供有效信息.     

火星沟壑可能由冰川融化形成

一份最新研究表明,火星表面环形山上纵横的沟壑可能是数百万年前的冰川融化形成的。这意味着火星并不像人们以前所想的那样干燥而无水。此前,一部分科学家曾提出这些沟壑是由于大规模的山崩或地下水上升冲刷环形山一侧形成的。但近来,科学家在对一处直径约10．5公里的环形山上的沟壑进行研究后指出,曾经聚积在沟壑间凹地中的冰雪更可能是“雕塑”这些沟壑的水源。     

火星与地球土壤酸碱度相似

美国科学家说,“凤凰”号火星着陆探测器的取样分析结果显示,火星北极土壤符合种植芦笋等作物的要求。