中國國家航天局2021年3月4日發(fā)布了三張由天問一號探測器拍攝的高清火星影像圖，包括2張全色圖像和1張彩色圖像。全色圖像由高分辨率相機在距離火星表面約330千米-350千米高度拍攝，分辨率約0.7米，成像區(qū)域內(nèi)火星表面小型環(huán)形坑、山脊、沙丘等地貌清晰可見。據(jù)測算，圖中最大撞擊坑的直徑約620米。彩色圖像由中分辨率相機拍攝，畫面為火星北極區(qū)域。

彩色圖像是大約5000公里高度拍攝火星的一個大范圍，具有螺旋狀結(jié)構(gòu)的是北極極冠，這是常年沉積和消融產(chǎn)生的螺旋狀結(jié)構(gòu)。因為火星的沙塵暴經(jīng)常起源于極區(qū)，北極和南極，所以我們在這個地方是比較方便研究火星沙塵暴的形成過程。

2月26日起，天問一號在停泊軌道開展科學(xué)探測，環(huán)繞器高分辨率相機、中分辨率相機、礦物光譜儀等科學(xué)載荷陸續(xù)開機，獲取科學(xué)數(shù)據(jù)。環(huán)繞器上的高分辨率相機配置兩種成像探測器，能夠?qū)崿F(xiàn)線陣推掃和面陣成像，對重點區(qū)域地形地貌開展精細(xì)觀測。中分辨率相機具備自動曝光和遙控調(diào)節(jié)曝光功能，能夠繪制火星全球遙感影像圖，進(jìn)行火星地形地貌及其變化的探測。

“天問一號”攜帶了火星礦物光譜探測儀、火星磁強計、火星離子與中性粒子分析儀等儀器，除了研究火星的電離層與表面氣候外，還有降落專用的火星車，對火星表面的土壤特征以及水冰分布等進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析。

“天問一號”將一次性完成“繞落巡”三步走：探測器先在火星軌道環(huán)繞約三個月，在5月—6月期間選擇合適的時機，將火星車降落到火星表面，開始巡視與樣本采集、分析任務(wù)。目前已經(jīng)成功實現(xiàn)了第一步：火星環(huán)繞。接下來，就要對預(yù)選著陸區(qū)烏托邦平原的地形地貌進(jìn)行詳查，對進(jìn)入火星的飛行走廊氣象進(jìn)行觀測。“天問一號”除了是世界上第一個一次完成“繞落巡”三步走的探測器外，更是中國對火星探測的開始。

此次中國國家航天局發(fā)布的火星高清圖，有黑白的也有彩色的，這里面有什么講究呢？

專家表示是黑白還是彩色，這與拍攝模式有關(guān)，高分辨率相機的照片，是探測器在大橢圓軌道上運行時，采用線陣推掃的方法拍攝而成的，分為全色、彩色等模式，其中全色——指的就是黑白圖像，這樣的圖像最為清晰、數(shù)據(jù)量最大、科學(xué)價值最高。而彩色照片是由探測器上的中分辨率相機拍攝的，清晰度是黑白圖像的四分之一，黑白和彩色模式的圖像融合處理后，就會得到既清晰又美觀的彩色圖。

不僅如此，中分辨率相機具備自動曝光和遙控調(diào)節(jié)曝光功能，能夠繪制火星全球遙感影像圖，所以我們看到這張彩色圖中，左邊是黑的區(qū)域，是火星的夜晚，右邊是亮的區(qū)域，則是火星的白天，晨昏線的分界線都能夠清晰可見。

據(jù)了解，天問一號的環(huán)繞器上除了攜帶了中分辨率相機和高分辨率相機之外，還搭載了磁強計、礦物光譜分析儀等科學(xué)設(shè)備，那么這些設(shè)備如何對火星開展多維度探測呢？

磁強計是對火星空間的磁場進(jìn)行研究，火星次表層探測雷達(dá)可以探測火星淺表層結(jié)構(gòu)和地表固態(tài)水的含量，離子與中性粒子分析儀和能量粒子分析儀，這兩臺儀器是探測太陽風(fēng)和火星空間的帶電粒子能量和成分的。

受客觀因素和技術(shù)所局限，“天問一號”目前還不能像“嫦娥五號”等月球探測器那樣，通過火箭自行返回地球，實現(xiàn)樣本的精準(zhǔn)回收。

從新冠病毒全基因組測序到疫苗上市，“嫦娥五號 ”登上月球，“奮斗者”號載人深潛，“天問一號探測器”發(fā)射，“長征五號B運載火箭”首飛成功，中國科學(xué)家演繹敢為人先的創(chuàng)新精神，彰顯了中國速度。加油中國，我們的征途就是星辰大海！

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