令人驚嘆的新火星彩色地圖以前所未有的細(xì)節(jié)揭示了火星表面

2020 年 7 月，中國(guó)天問(wèn)一號(hào)任務(wù)抵達(dá)軌道火星，由六個(gè)機(jī)器人元件組成：一個(gè)軌道器、一個(gè)著陸器、兩個(gè)可部署的相機(jī)、一個(gè)遠(yuǎn)程相機(jī)和祝融車(chē)。

作為中國(guó)國(guó)家航天局（CNSA） 的任務(wù)目的是調(diào)查火星的地質(zhì)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)，描述其大氣層，并尋找火星上有水的跡象。

與目前正在探索火星的許多軌道器、著陸器和漫游器一樣，“天問(wèn)一號(hào)”也在尋找火星上生命的可能證據(jù)（過(guò)去和現(xiàn)在）。

在“天問(wèn)一號(hào)”任務(wù)探索火星的近 1298 天里，其軌道飛行器獲得了無(wú)數(shù)火星表面的遙感圖像。感謝中國(guó)科學(xué)院 （CAS） 的一組研究人員，這些圖像被組合起來(lái)創(chuàng)建了第一個(gè)火星的高分辨率全球彩色圖像地圖空間分辨率大于 1 公里（0.62 英里）。這是目前分辨率最高的火星地圖，可以用作全球底圖，有朝一日將支持載人任務(wù)。

該團(tuán)隊(duì)由來(lái)自中國(guó)科學(xué)研究院的李春來(lái)教授領(lǐng)導(dǎo)。中國(guó)國(guó)家天文臺(tái)（NOAC） 和月球探測(cè)與空間工程中心的 Zhang Rongqiao 教授。來(lái)自月球與深空探測(cè)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室這光學(xué)與電子研究所這中國(guó)科學(xué)院大學(xué)和上海技術(shù)物理研究所.詳細(xì)介紹他們研究的論文，”天問(wèn)一號(hào)提供的每像素 76 m 全球彩色圖像數(shù)據(jù)集和火星地圖“最近發(fā)表在雜志上科學(xué)通報(bào).

已經(jīng)使用之前六次任務(wù)中的儀器獲取的遙感圖像創(chuàng)建了幾張火星全球地圖。其中包括水手 9probe 的維京人 1 號(hào)和 2 號(hào)orbiters、Mars Orbiter 相機(jī) - 廣角（MOC-WA） 登上瑪氏全球勘測(cè)員（MGS） 的 Context-Camera （CTX）火星偵察軌道飛行器（MRO） 中，該高分辨率立體攝像頭（HRSC） 的火星快車(chē)（MEX） 和熱發(fā)射成像系統(tǒng)（THEMIS） 在火星奧德賽軌道。

然而，這些地圖的空間分辨率都明顯低于 CAS 團(tuán)隊(duì)使用“天問(wèn)一號(hào)”軌道飛行器獲取的圖像創(chuàng)建的分辨率。例如，MGS MOC-WA 阿特拉斯馬賽克在可見(jiàn)光波段中，空間分辨率為每像素 232 米（每像素 280 碼），并且THEMIS 全局馬賽克火星奧德賽任務(wù)在紅外波段提供大約 100 米/像素（~110 英尺/像素）的空間分辨率。雖然MRO 全球 CTX 馬賽克的火星覆蓋了可見(jiàn)光波段火星表面的 99.5%（北緯 88° 到南緯 88°），其空間分辨率約為 5 米/像素（5.5 碼/像素）。

此外，還缺乏空間分辨率為 100 米（110 碼）或更高的火星全球彩色圖像。在全球彩色圖像方面，Mars Viking Colorized Global Mosaic v1 和 v2 的空間分辨率分別約為 925 米/像素和 232 米/像素（~1010 碼和 255 碼/像素）。

與此同時(shí)，MoRIC 儀器在“天問(wèn)一號(hào)”軌道飛行器執(zhí)行的超過(guò) 284 次軌道上采集了 14,757 張圖像，空間分辨率在 57 至 197 米（62 至 215 碼）之間。

在同一時(shí)間，天問(wèn)一號(hào)的火星礦物光譜儀在可見(jiàn)光和近紅外波段共采集了 325 條數(shù)據(jù)，空間分辨率從 265 到 800 米（290 到 875 碼）不等。

收集的圖像還實(shí)現(xiàn)了火星表面的全球覆蓋。利用這些數(shù)據(jù)，李春來(lái)教授、張榮橋教授和他們的同事處理了圖像數(shù)據(jù)，從而繪制了這張最新的火星全球地圖。該團(tuán)隊(duì)還使用光束法平差技術(shù)優(yōu)化了原始軌道測(cè)量數(shù)據(jù)。

通過(guò)將 Mars 視為一個(gè)統(tǒng)一的調(diào)整網(wǎng)絡(luò)，該團(tuán)隊(duì)能夠?qū)蝹€(gè)圖像之間的位置偏差減少到一個(gè)像素以下，并創(chuàng)建一個(gè)“無(wú)縫”的全局馬賽克。

由于 MMS 獲取的數(shù)據(jù)，火星表面的真實(shí)色彩得以實(shí)現(xiàn)，而色彩校正則允許全局顏色均勻性。這一切都以天問(wèn)一號(hào)火星全球彩色正射鑲嵌 76 m v1，其空間分辨率為 76 米（83 碼），水平精度為 68 米（74 碼）。

這張地圖是目前分辨率最高的真彩色火星全球地圖，顯著提高了以前火星地圖的分辨率和顏色真實(shí)性。

這張地圖可以作為其他航天機(jī)構(gòu)和合作伙伴組織的地理參考，以更高的分辨率和細(xì)節(jié)繪制火星表面。航天機(jī)構(gòu)還可以使用它來(lái)為未來(lái)的機(jī)器人探測(cè)器選擇地點(diǎn)，這些機(jī)器人探測(cè)器將繼續(xù)尋找有關(guān)火星過(guò)去的線(xiàn)索。

當(dāng) NASA 和中國(guó)向火星發(fā)送載人任務(wù)時(shí)，它也可能派上用場(chǎng)，這些任務(wù)計(jì)劃于 2030 年代初或 2040 年代初開(kāi)始。

本文最初由今日宇宙.閱讀原創(chuàng)文章.

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