NASA奧德賽軌道飛行器以高難度姿態捕捉到令人驚嘆的火星地平線圖像
美國太空總署的火星奧德賽軌道飛行器提供了火星及其衛星火衛一的新全景影像,為火星地形和大氣提供了新的見解。奧德賽軌道飛行器捕捉到了這顆紅色星球天空中的雲層和塵埃,以及它的兩顆小衛星之一。當太空人看到國際太空站下方地球的曲率時,他們常常會感到敬畏。
現在,由於NASA 的2001 火星奧德賽軌道飛行器,火星科學家們正在體驗火星的滋味,該軌道飛行器上個月在這顆紅色星球上度過了第22 年。
美國太空總署的火星奧德賽軌道飛行器拍攝了火星及其衛星火衛一的令人驚嘆的圖像,提供了火星彎曲景觀和大氣的獨特視角。這項技術成就增強了我們對火星的了解並有助於未來的探索。圖片來源:NASA/JPL-Caltech
太空船拍攝了一系列全景影像,展示了薄霧層雲和塵埃下彎曲的火星景觀。這10 張圖像首尾相連,不僅提供了新鮮、令人驚嘆的火星景觀,而且將幫助科學家對火星大氣獲得新的見解。
美國太空總署的奧德賽軌道飛行器使用THEMIS 相機捕捉到了火星地平線的這種不尋常的景象,工程師們花了三個月的時間來計劃這次行動。它是在距離火星表面約250 英里的地方拍攝的——與國際太空站繞地球運行的高度大致相同。圖片來源:NASA/JPL-Caltech/ASU
該太空船於5 月在約250 英里(400 公里)的高度拍攝了這些影像,該高度與太空站飛越地球的高度相同。
亞利桑那州立大學的喬納森·希爾(Jonathon Hill)是奧德賽相機(稱為熱發射成像系統,或THEMIS)的運營負責人,他說:“如果宇航員在火星上空的軌道上,這就是他們看到的視角。之前還沒有任何火星飛船看到過這樣的景象。”
美國太空總署的火星奧德賽軌道飛行器首次捕捉到了火星的景象,展示了彎曲的地平線和大氣層,類似於太空人從國際太空站看到的地球。雖然火星上還沒有太空人,但這個視圖讓我們了解了他們可能會看到什麼。美國太空總署火星奧德賽軌道飛行器的副計畫科學家勞拉·科伯(Laura Kerber) 解釋了該太空船如何以及為何捕捉到與國際太空站看到的地球類似的紅色星球的景象。圖片來源:NASA/ JPL-加州理工學院
它是如何完成的
這種視角之所以如此罕見,是因為創造它所面臨的挑戰。管理該任務的美國宇航局南加州噴氣推進實驗室和建造奧德賽並共同領導日常運營的洛克希德·馬丁航天公司的工程師們花了三個月的時間規劃THEMIS 觀測。紅外線熱像儀對溫度的敏感度使其能夠繪製地球表面的冰、岩石、沙子和灰塵以及溫度變化的地圖。
它還可以測量大氣中的水冰或灰塵含量,但僅限於太空船正下方的狹窄柱中。這是因為THEMIS 固定在軌道飛行器上;它通常指向下方。
此任務需要更廣闊的視野來觀察大氣層。了解這些水冰雲和塵埃層之間的相互關係——無論是一層還是幾層相互堆疊——有助於科學家改進火星大氣層的模型。
「我認為這是觀察大氣層的橫截面,」噴氣推進實驗室的奧德賽項目科學家傑弗裡·普勞特說。“有很多細節你從上面看不到,這就是THEMIS 通常進行這些測量的方式。”
美國太空總署2001 年火星奧德賽軌道飛行器使用THEMIS 相機拍攝了火衛一的一系列影像,火衛一是這顆紅色星球的兩顆小衛星之一。圖片來源:NASA/JPL-Caltech
如上文所述,由於THEMIS無法樞轉,因此調整相機的角度需要調整整個太空船的位置。在這種情況下,團隊需要將軌道飛行器旋轉近90 度,同時確保太陽仍然照射在太空船的太陽能板上,但不會照射到可能過熱的敏感設備上。事實證明,最簡單的方向是將軌道飛行器的天線指向遠離地球的方向。這意味著該團隊在幾個小時內與奧德賽失去聯繫,直到操作完成。
奧德賽任務希望在未來拍攝類似的影像,捕捉多個季節的火星大氣。
非常開心
為了充分利用他們的努力,任務還拍攝了火星小衛星火衛一的圖像。這是22 年來軌道飛行器第七次將THEMIS 對準月球,以測量月球表面的溫度變化。
「我們看到的火衛一的角度和照明條件與我們習慣的不同,」希爾說。“這使其成為我們火衛一數據集的獨特部分。”
新圖像提供了對火星衛星成分和物理特性的深入了解。進一步的研究可能有助於解決火衛一直徑約16 英里(25 公里)的爭論,火衛一是一顆被捕獲的小行星,還是因撞擊而從火星表面炸出的一塊古老的火星。
JAXA 在火星上的MMX 太空船的藝術概念圖。圖片來源:日本宇宙航空研究開發機構
NASA正在與JAXA(日本宇宙航空研究開發機構)一起參與火衛一及其姊妹衛星火衛二的樣本返回任務,稱為火星月球探索者(Mars Moon eXplorer) 或MMX。Odyssey 的火衛一圖像將對從事奧德賽軌道器和MMX 工作的科學家有所幫助。
THEMIS 由位於坦佩的亞利桑那州立大學建造和營運。噴射推進實驗室是加州理工學院在帕薩迪納的一個部門。