文/航火
4 月24 日上午,在2023 年“中國航天日”主場活動啟動儀式上,工業和信息化部副部長、國家航天局局長張克儉,安徽省委副書記、省長王清憲,中國首次火星探測任務工程總設計師張榮橋、中國科學院院士潘永信共同發布中國首次火星探測火星全球彩色影像圖。
天問一號火星探測器于2020 年7 月23 日成功發射,經過202 天的奔火飛行,于2021 年2 月10 日成功進入環火軌道。2021 年5 月15 日,天問一號著陸巡視器成功著陸于火星烏托邦平原南部預選著陸區;5 月22日,祝融號火星車成功駛上火星表面,開始巡視探測。火星車在2021年8 月15 日完成90 個火星日的既定探測任務后,繼續實施拓展任務,目前已累計巡視探測約358 個火星日,行駛1921 米;環繞器于2022 年6 月29 日實現全球遙感探測,目前已運行1000 余天,狀態良好。
據悉,天問一號環繞器中分辨率相 機 于2021 年11 月 至2022 年7 月歷時約8 個月,對火星表面實施了284 軌次遙感成像,實現了火星全球覆蓋。地面應用系統對獲取的14757幅影像數據進行處理,得到了空間分辨率76 米的火星全球彩色影像圖,將為國際同行開展火星探測工程和火星科學研究提供高質量基礎底圖。

▲ 火星東西半球正射投影圖
我國首次火星探測一步實現火星環繞、著陸和巡視探測的目標圓滿完成。統計顯示,13 臺載荷累計獲取原始科學數據約1800GB,形成了標準數據產品。科學家通過對一手科學數據開展研究,獲得了一批原創性科學成果。
在地形地貌研究方面,通過對環繞器高分辨率相機獲取的著陸區亞米級分辨率地形數據進行綜合研究,揭示了著陸區分布的凹錐、壁壘撞擊坑、溝槽等典型地貌的形成與水活動之間存在的重要聯系。
在火星土壤特性研究方面,通過對相機影像獲取的火星車車轍圖像數據進行研究,獲得了火星著陸區土壤凝聚力和承載強度等力學參數,揭示了著陸區表面物理特性。
在火星表面物質成分研究方面,通過對火星表面成分探測儀獲取的數據進行研究,發現巡視區近期水活動證據,揭示亞馬遜紀時期(7 億年前)的火星水圈比以往認為的更加活躍。
在火星地下結構研究方面,通過對火星車雙頻全極化雷達獲得的著陸區地下分層信息進行研究,發現火表數米厚的風沙塵下約30 米和80 米存在兩套向上變細的沉積層序,揭示距今30 億年以來多期次水活動相關的火星表面改造事件和地質過程。

▲ 火星墨卡托投影加方位投影圖

▲ 火星地理命名圖

▲ 火星地理命名一覽表
在火星表面物質成分、著陸區環境分析研究方面,通過對火星車導航地形相機、火星表面成分探測儀和火星氣象測量儀獲取的數據進行綜合分析,發現了距今約7.6 億年前巡視區存在鹽水活動和現代水汽循環的證據。
通過高分影像,著陸點附近大量的地理實體被識別出來。國際天文聯合會根據相關規則,將其中的22 個地理實體以中國人口小于10 萬的歷史文化名村名鎮加以命名,將中國標識永久刻印在火星上。
目前,天問一號環繞器繼續在遙感使命軌道開展科學探測,持續積累一手科學探測數據,為人類深入認知火星作出中國貢獻。