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火星迎来新年

“小祝融”苏醒还远吗

齐鲁晚报     2023年01月04日
  “祝融号”火星车
  近日,美国国家航空航天局(NASA)利用火星勘测轨道飞行器,拍摄了多张火星在冬季的样子,既有火星表面结霜的陨石坑,也有冻土形成的多边形图案。
  记者 于梅君
    地球人已经迎来崭新的2023年,而我们的太空邻居——火星,比我们更早几天迎来了火星年:2022年12月26日,火星迎来春分,这一天也标志着火星进入新的一年,逐步进入温暖的春季,光照开始增强,而我国的祝融号火星车也即将从沉睡中苏醒。
每过一个火星年 相当于过了约1.9个地球年
  欧洲宇航局曾幽默地表示:“如果你想重返青春,不妨试着将自己的年龄除以1.88”。之所以这么说,是因为一个火星年等于687个地球日。火星纪年开始于地球上的1955年,虽然现在地球上的人们已经迎来了2023年,但我们的火星邻居仅仅迎来了第37个火星年。
  在我国古代,火星被称为荧惑,有“荧荧火光,离离乱惑”之意。火星的直径为6779km,大约是地球的一半,其表面积与地球表面的陆地面积差不多。火星与地球距离最近时约为5500万公里,距离最远时甚至超过4亿公里。
  2022年12月26日,火星迎来春分,这一天也标志着火星进入新的一年。
  中科院紫金山天文台科普主管王科超介绍,火星春分这一天,太阳会直射火星的赤道。这一天火星南北半球基本昼夜均分,太阳从正东方升起、正西方落下,这一天,整个火星都会沐浴到阳光,也意味着火星北半球进入春季。此时南北半球温差较小,大气环流相对较弱,火星上的沙尘暴季节也宣告结束。
  像地球一样,火星既会“倾斜着身子”自转,也会围绕太阳公转。火星的自转周期为24小时37分22.7秒,自转轴倾角为25.19度,都与地球非常接近。因此和地球一样,火星也存在昼夜交替和四季变化。
  不过,由于火星距太阳较远、轨道周期长,火星年的长度比地球年长得多。火星的公转周期约为687个地球日,也就是说,每过1个火星年,相当于过了约1.88个地球年。这意味着,如果你住在火星上,那么你的年龄会比现在小很多!如果你想找回年轻的感觉,那么就把现在的年龄除以1.88,然后装着“不经意”地向朋友透露你(在火星上)的真实年龄。

火星四季分明 它的冬天原来那么惊艳 
  火星上还有哪些节气?火星上的一年四季与地球一样吗?王科超介绍,除了春分,火星上还有其他标志性节气,如夏至、秋分、冬至,意味着火星在轨道上与春分时相距90度、180度、270度。
  火星的一年相当于地球的687天,每个季节将近6个月,各个季节长度也不均匀。其中,火星北半球春夏季要比秋冬季长大约三分之一。
  不过,虽然火星的春夏季比秋冬季长,但火星温度要比地球上低得多,尤其是在刚刚结束的冬季。这又是为什么?
  王科超介绍,火星到太阳的距离,是日地距离的1.5倍左右,接收到的太阳辐射能量更少,只有地球的43%,所以火星上每个季节都很冷。火星表面平均气温-63℃,由于火星大气稀薄,几乎不能保存热量,所以地表日夜温差大,在几十摄氏度到一百多摄氏度之间剧烈变化。夏季火星赤道温度最高可达35℃,但到了冬天,火星两极温度可低至-130℃。这比地球任何一个地方都要寒冷,所以,要想成为“火星人”,必须扛冻才行。
  火星上的冬天啥模样?近日,美国国家航空航天局(NASA)利用火星勘测轨道飞行器,拍摄了多张火星在冬季的样子,照片非常惊艳。轨道飞行器还捕获了火星表面结霜的陨石坑和冻土形成的多边形图案,火星表面在冬季形成的霜,在光线下呈现出彩虹色,并散发出蓝色、蓝绿色调。
  火星冬季也会下雪,然而火星上的雪和地球上的不同,火星雪有两种,水冰二氧化碳或干冰。由于火星空气稀薄,十分寒冷,水冰雪在接触地面之前就升华,变成了气体,干冰雪则会到达地面。雪只在火星最冷的两极出现,温度会降低到-123℃,同时火星雪极为细小,甚至比人类头发丝更细。
火星沙尘暴结束,“小祝融”何时醒来
  由于火星大气稀薄,加上太阳风、昼夜温差大等原因,火星上会形成巨大的沙尘暴。
  特别是当火星北半球进入冬季时,火星正运行到近日点附近,太阳辐射强度更大,此时火星南半球正处于夏季,两个半球形成的温差很大,极容易在火星全球引发沙尘暴,时间可持续3个月以上。在特大风暴时,火星风速能达到每秒180米,是地球上五级飓风风速的2.6倍。
  不过,火星沙尘暴不可能一直持续下去,自火星春分日开始,火星南北半球接收到的阳光相对均匀,温差较小,火星大气环流也相对减弱,火星的沙尘暴季节便会宣告结束。
  2021年5月22日,我国“祝融号”火星车成功驶上火星表面,开始巡视探测。
  在沙尘暴的季节,“祝融号”是如何“沙尘求生”的?原来,在火星北半球进入秋冬季节后,光照强度会持续减弱,火星车能源获取进入告急状态。研制人员的应对策略是:让火星车冬眠,等待第二年春季的到来。
  八院811所深空探测专家金波透露,由于火星距地球较远,地面工作人员与火星车通信时间较长,所以对“祝融号”火星车在自主工作方面进行了全新设计。遇到极端天气时可以自主休眠,行驶过程中出现困难也可以自行脱困。
  火星车按照设计状态,于2022年5月18日进入冬季休眠模式,现在,火星迎来春分日,“祝融号”所在的地区也进入了初春季节,“祝融号”也即将苏醒。
  航天科技集团五院天问一号探测器系统副总设计师贾阳介绍,研制团队为“祝融号”自主唤醒设定了两个条件,一个是发电指标,再就是温度指标,两个条件一旦达标,火星车自然就醒过来了。
  贾阳说,“祝融号”火星车自主唤醒后,将按照设定好的方向继续向南行驶,以获取更多的巡视探测数据。


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