昨天是 NASA 火星勘测轨道飞行器 (MRO) 抵达火星轨道十周年纪念日,这项任务将彻底改变我们对这颗行星的看法。20 世纪 70 年代轨道飞行器首次看到的古老河谷和水道告诉科学家,大约 40 亿年前,火星曾短暂地是一个温暖、潮湿的世界。但在那短暂的活跃期之后,这颗行星显然陷入了衰老期,变得只不过是一块惰性的、锈迹斑斑的岩石。
在十年和大约 45,000 次轨道运行中,MRO 的先进相机、光谱仪和雷达帮助研究人员绘制了火星从温暖潮湿转变为寒冷干燥的历史,但更重要的是,这些信息揭示了一个比以前认为的更具活力、更不单调的世界。自从进入轨道以来,它已经传回了大约 264 太比特的数据,超过了人类所有其他行星际探测器的总和。其中绝大部分数据来自 onboard 的单个仪器,即高分辨率成像科学实验 (HiRISE),这是一款由 0.5 米望远镜供电的相机。
通过 HiRISE 的光学系统观察,它可以显示小到桌子的表面特征,火星突然变成了一个不同的地方,一个更活跃的星球,尽管在大尺度上仍然相对惰性,但在小尺度上却充满了活力。HiRISE 的火星是一个充满滚落山体滑坡、蠕动冰川和行进沙丘的世界。旋转的尘卷风在阳光温暖的赤道上蜿蜒,在较冷的中纬度地区,水蒸气从新鲜撞击坑中暴露的曾经埋藏的冰中飘出。
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HiRISE 视觉的清晰度是有代价的——狭窄的视场限制了其在 MRO 在轨十年期间对行星表面不到 2.5% 的覆盖。MRO 上的其他仪器,例如其紧凑型侦察成像光谱仪 (CRISM),已设法以较低分辨率绘制了火星 95% 以上的区域,从而为行星的过去和现在提供了他们自己的新视角。所有这些数据也可能深刻地塑造火星的未来,因为 NASA 正在使用它为人类前哨站和长期居住地寻找着陆点。
为了庆祝 MRO 十周年,我们收集了该航天器的一些最佳图像,正如该任务的几位主要科学家所建议的那样。MRO 最初计划的主要任务仅持续约两年,现在已远超其设计寿命,其系统和仪器正在显示其老化迹象,性能下降且故障更加频繁。我们可能只差一颗迷途的宇宙射线、太阳耀斑或微陨石撞击,硬件故障就会拉下 MRO 革命性观测的帷幕。目前还没有关于替代品的明确计划,尽管 NASA 正在认真考虑最早在 2022 年建造和发射一个更先进的火星轨道飞行器的可能性。
