最近電影《流浪地球2》大火，很多科幻場景和設定引發網友的興趣。火星距離地球較近，是人類有望率先登陸的地外行星，因此一直是國際行星探測的重點目標，是除月球外人類探索最多的地外天體。
(相關資料圖)
2月10日，遠在火星執行全球遙感科學探測任務的“天問一號”火星環繞器，迎來了它在火星“上班”滿兩年的“好日子”。作為“火星打工人”，兩年來，“天問一號”獲取了大量一手探測數據，取得豐碩科研成果。
譬如，在執行任務過程中，“天問一號”就捕捉到大量火星珍貴影像：
中分相機拍攝阿斯克拉山影像，直徑456千米，高18千米，圖像顯示了阿斯克拉山頂的火山口特征，存在多個火山口坍塌事件
中分相機拍攝南極冰蓋影像，圖像展示了火星南極極冠，研究認為火星兩極長期和永久性的極冠主要由干冰（固態二氧化碳）和水冰構成
兩年間，“天問一號”有哪些發現？
火星“氣象任務”開展順利嗎？
未來，這個火星“氣象觀測員”還有什么目標？
圍繞這幾個問題，我們來聊一聊！
為什么要開展火星大氣數據測量？
在太陽系中，火星環境與地球最為相似，可能保存著太陽系生命起源和行星演化中，災難性變化的最好記錄，對研究地球起源與演化具有非常重要的比較意義。探索火星，是探尋地外生命、探索生命起源與演化等重大科學問題最有價值的目標之一。
火星大氣和氣候的研究是火星航天探測的主要目標之一。迄今發射的每一個火星航天探測器都攜帶有大氣探測傳感器用來研究火星大氣的狀態，分析火星氣候乃至研究火星大氣遠古時候的狀態，進而分析火星大氣和氣候長期演變的原因。
火星大氣數據測量對了解探測器來流參數、大氣環境和探索火星塵暴具有重要的意義，這種測量可以獲取火星大氣靜壓、密度和風速等參數，建立和完善火星大氣模型，為下一步火星表面常規航空飛行器，如氣球、直升機、撲翼機和固定翼飛機等開展探測提供技術支撐，對未來開展火星探測研究、載人登陸和開發火星資源具有重要意義。
2021年6月11日，國家航天局在北京舉行天問一號探測器著陸火星首批科學影像圖揭幕儀式，公布了由祝融號火星車拍攝的“著巡合影”影像圖。圖/新華社（國家航天局供圖）
“天問一號”任務的實施，構建了我國獨立自主的行星大氣探測基礎工程體系。在與氣象有關的研究項目中，會收集有關溫度、氣壓、風速和風向的大氣數據，并研究火星的磁場和重力場。
在“祝融號”火星車上，共攜帶了六種科學儀器：導航與地形相機、多光譜相機、火星表面成分探測儀、火星車磁強計、次表層雷達和火星氣象站。
圖/行星事務所
“天問一號”在火星“上班”以來，利用搭載的大氣數據測量系統，我國已成功獲取沿探測器飛行彈道海拔60千米以下的大氣靜壓、密度、風速、總壓、馬赫數、攻角和側滑角等珍貴數據，完善和修正了現有的火星大氣數據模型，成為繼美國之后，世界第二個近距離測量火星大氣的國家。
2. 兩年中，“天問一號”有哪些新發現？
2021年2月10日，火星環繞器到達火星，正式履職“環繞火星”崗位。按照天問一號任務要求，火星環繞器在火星主要扮演通信器、探測器兩大角色。兩年間，火星環繞器有哪些發現？
01
“日凌”期考驗，反演研究太陽的活動情況
2021年9月下旬至10月中旬，太陽位于火星與地球之間，火星環繞器經歷了“日凌”期考驗，環繞器與地球之間的無線電通信受到太陽的干擾而失去聯系。
在火星日凌期間，“天問一號”環繞器和歐洲航天局“火星快車”軌道器任務團隊控制兩個探測器定期向地球發射無線電信號，多國科學家利用國內外十多個射電望遠鏡，觀測兩個探測器的信號受太陽影響情況。
火星日凌期間，多個VLBI測站對“天問一號”和“火星快車”進行觀測示意圖 圖/新華網
利用這次機會，在國家航天局支持下，中外科學家聯合，利用火星日凌期間的通信信號工程數據，獲得了太陽臨日空間日冕等離子體拋射速度、冕流波等細節結構、初生高速太陽風流等研究成果。
02
實現多個“首次” ，取得眾多突破
2021年5月15日，我國首個火星探測器“天問一號”成功降落在火星北半球的烏托邦平原，實現了我國首次地外行星著陸圖/央廣網
2021年5月15日
火星環繞器將著陸巡視器準確送入落火軌道、著陸巡視器成功著陸火星，實現了我國首次地外行星著陸。
2021年5月22日
“祝融號”火星車成功駛離著陸平臺，中國人的足跡首次踏足那顆紅色星球，中國成為世界上第二個實現火星巡視的國家。
2022年7月23日
“天問一號”運行團隊抓住環繞器與火衛一距離較近的時機，利用高分辨率相機對火衛一成像，獲得了“滿月”狀態的清晰影像。此次是中國首次實施火衛一成像探測，首次近距離獲取了火衛一的一手科學數據，為科學家開展火衛一地形地貌、運行規律等研究提供了珍貴數據。
天問一號環繞器獲取的我國首幅火衛一圖像（2022年7月23日發布） 供圖/中國航天科技集團八院
2022年6月29日
國家航天局宣布：火星環繞器獲取了覆蓋火星全球的中分辨率影像數據，各科學載荷均實現了火星全球探測，完成既定科學探測任務。
2022年12月29日
火星環繞器成功環火687天，完成了一個火星年的環火飛行與探測，環繞器圓滿完成探測器的角色任務。
2023年2月10日
火星打工人“天問一號”已經“上班”滿兩年。火星車和環繞器獲得大量原始科學數據，經過地面接收處理，形成的標準科學數據產品，按月滾動提交給科學家團隊進行分析、解譯，有關科學成果已在國內外知名學術刊物陸續發表，這些科學數據將共同推進人類對宇宙的探索事業。
祝融號拍攝巡視區影像，圖像為火星車進入冬季休眠狀態前拍攝，展示了巡視區域一處沙丘地貌的局部特征 供圖/國家天文臺
目前，火星已迎來了春分。火星環繞器工作狀態良好，持續對火星開展多維度探測任務。
在圓滿完成天問一號首次火星探測任務后，我國行星探測工程后續任務也在緊鑼密鼓地開展。《2021中國的航天》白皮書指出，未來中國將實施小行星探測、火星采樣返回、木星系探測等任務。中國航天人將繼續探索，助力我國行星探測事業發展、加快推動航天強國建設。
宇宙浩渺無限
中國人追天的腳步從未停歇
未來，更多可能
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“天問一號”火星環繞器效果圖 供圖/中國航天科技集團八院
中國氣象報社 出品
策劃：張娟
參考資料：央視新聞客戶端 上海航天 人民日報 中國航天科技集團八院
來源：中國氣象
責任編輯：Rex_16
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