多个航天器讲述了一个巨大太阳风暴的故事
2021年4月17日,对太阳来说是平凡的一天,直到一道明亮的光闪爆发,巨大的太阳物质云从我们的恒星中喷涌而出。太阳的这种爆发并不罕见,但这一次的爆发范围异常广泛,它以接近光速的速度抛射高速质子和电子,击中了内太阳系多个航天器。
2021年4月17日,对太阳来说是平凡的一天,直到一道明亮的光闪爆发,巨大的太阳物质云从我们的恒星中喷涌而出。太阳的这种爆发并不罕见,但这一次的爆发范围异常广泛,它以接近光速的速度抛射高速质子和电子,击中了内太阳系多个航天器。
2020年11月8日 Martian Moon Phobos from Mars Express Image Credit: G. Neukum (FU Berlin) et al., Mars Express, DLR, ESA; Acknowledgement: Peter Masek Explanation: Why is Phobos so dark? Phobos, the largest and innermost of two Martian moons, is the darkest moon in the entire Solar System. Its unusual orbit and color indicate that it may be a captured asteroid composed of a mixture of ice and dark rock. The featured picture of Phobos near the limb of Mars was captured in 2010 by the robot spacecraft Mars Express currently orbiting Mars. Phobos is a heavily cratered and barren moon, with its largest crater located on the far side. From images like this, Phobos has been determined to be covered by perhaps a meter of loose…
来源:ESA 欧洲航天局“火星快车”探测器已经在环火星轨道上运行了15年多,距离其首次发射火星车任务也还有近一年的时间,但它已经雄心勃勃地想更进一步:从红色星球 – 火星上带回样本。 火星上曾经有过生命吗?重建这颗邻近星球的历史,了解其演化进程与地球的演化进程有何不同,是火星探测任务的核心所在。 欧洲航天局的第一次火星探索之旅始于16年前,即2003年6月2日火星快车的发射。到目前为止,火星快车已经拍摄了火星绝大部分表面的图像,并一直在持续传回大量的科学数据,包括火星从前比现在更“湿润”证据,这暗示着火星曾经可能适合于生物生存。因为水是万物之源,生命之本。哪里有水,哪里就可能有生命。 通过数字,了解火星快车 来源:ESA [rml_read_more] 2016年,欧洲航天局(ESA)和俄罗斯联邦航天局(Roscosmos)联合发射了火星微量气体轨道探测器(ExoMars Trace Gas Orbiter,TGO),该轨道器重达3.7吨,是目前在火星轨道运行的最重的航天器。它的使命是以前所未有的精度对火星的上层大气进行详尽分析,并正在对火星上的微量气体进行检测,以查明这些气体的成因来源是生物成因还是地质成因。此外,它还提供了火星浅层地表之下水-冰或水合矿物质的水分布图。 TGO还为NASA的“机遇”号和“好奇”号探测器执行火星表面探测任务提供通信中继服务,这将是ExoMars第二阶段任务的主要通信中继。根据任务计划,第二阶段的俄制登陆平台与欧洲火星漫游车将于2020年7月25日发射升空,并于2021年3月抵达火星。TGO已经为新的着陆做好了准备:下个月它将调整轨道确保处于正确的位置,以支持下降模块的进入、下降和着陆。 在离开地面平台并对其周围环境进行研究后,以著名科学家罗莎琳德•富兰克林(Rosalind Franklin)的名字命名的火星漫游者将选择有科学意义的地点进行调查。因不断受到宇宙射线的辐射,火星表面的环境异常恶劣,然而地表以下可以提供更好的保护,因此漫游者将从火星地面以下2米处提取样品。采集的样品将在其非常先进的机载实验室进行分析,以寻找任何关于生命迹象的蛛丝马迹。 火星样本返回 – 概览 来源:ESA 美国国家航空航天局(NASA)下一代火星车“火星2020”也将在2021年初着陆,对一个古老的河流三角洲 —“耶泽洛(Jezero)陨石坑”进行探索。除了展开搜寻火星生命迹象的任务之外,它还将收集土壤样本,并将其储存在在钢笔大小的容器,为将来的样品采集和返回地球做好准备 — 这是机器化探索火星情理之中的下一个步骤。 将火星土壤样本带回地球需要通过三个不同的任务完成,同时也需要国际各方通力合作,在这过程中欧洲是一个重要的合作伙伴,NASA“火星2020”采集并储存样本只是第一步。ESA正在研发一种小型、灵活的“取样火星车”(Sample Fetch Rover),以取回储存在“火星2020”上的样本并带回装入“火星上升飞行器”(Mars Ascent Vehicle)上足球大小的样本容器里。然后,“火星上升飞行器”将通过NASA登陆平台发射升空,并将样本容器送入火星轨道。第三个任务将是由ESA的“地球返回轨道器”(Earth return orbiter)捕获围绕火星运行的样本容器,将其密封在生物防护系统内,并带回地球。 “地球返回轨道器”将使用ESA最近启动的首个水星探测任务“比皮科伦坡”(BepiColombo)的技术遗产:两者都使用离子推进器和多级可拆卸模块。为了捕获样本容器,它还将利用ESA研制的自动转移飞行器(Automated Transfer Vehicles)的技术遗产进行自主交会,这些自动转移飞行器为国际空间站提供货物、燃料和氧气。 火星样本返回概览信息图 来源:ESA 就像月球岩石返回地球一样,带回火星样本将是太空探索的决定性时刻。在这首次火星样本返回任务中,将从不同的地点收集大约500克的物质。一旦返回地球,这些样本将在特殊设施中进行管理,确保符合行星保护的要求。将样本带回地球将促进微型火星车实验室不可能完成的研究,无论这些研究多么复杂。或许更重要的是,随着分析技术的不断改进,将助力实现未来更多的太空探索。 展望未来,火星在迎来人类造访火星之前的环境需要进一步研究。从火星上带回的样本不仅具有科学价值,还将有助于评估与土壤粉尘有关的危害,这与人类健康问题和在粉尘环境中操作工程设备有关。同时,这些样本也将有助于了解如何利用火星上的资源,这是为实现火星长期停留创造自给自足环境的一个重要方面。 ExoMars漫游车内部 来源:ESA 欧洲还参与了JAXA主导的火星卫星探测任务(Martian Moons Exploration,MMX),该任务将研究火星的两颗卫星,火卫一和火卫二,并从火卫一采样返回地球,以更好地了解火星卫星的起源。 ESA人类和机器人探索主管戴维•帕克(David Parker)博士表示,“在我们持续最大化我们的两个火星轨道飞行器的科学回报的同时,我们也在为未来安全着陆和在火星表面漫游做准备。” Parker博士补充道,“为了确保我们在火星探索领域的未来,展望人类对这颗红色星球的探索,我们已经在计划合乎逻辑的下一个步骤,即作为首次往返火星表面的机器化采样返回任务。NASA“火星2020”任务将很快到位,作为这一具有挑战性任务的第一步。现在我们要努力完成它。” 欧洲航天局(ESA)已经展示了从轨道上研究火星的专业技术知识,现在我们正在寻求安全着陆,在火星表面漫游,并在地下钻探以寻找生命迹象。我们的轨道飞行器已经就位,为火星表面探测任务提供数据中继服务。下一个合乎逻辑的步骤是将样本带回地球,为全球科学家提供进进一步了解火星的途径,并为未来人类探索这颗红色星球做好更充足的准备。本周,我们将重点介绍ESA对火星探索的贡献,因为我们即将发射第二个外火星探测器,并期待完成火星样品返回任务。请通过# explorefurther标签加入在线对话。 原文: http://m.esa.int/Our_Activities/Human_and_Robotic_Exploration/Exploration/ExoMars/Europe_to_Mars_and_back
版权:NASA/JPL-Caltech/MSSS 在遥远的过去,火星这颗红色星球的表面深处曾有着大片相互连接的湖泊系统,支持这一说法的地质证据,终于首次被欧洲空间局(ESA)的火星快车(Mars Express)发现,不仅如此,在这一系统中有5个湖泊或许含有对生命来说至关重要的矿物质。 如今的火星,看起来是一个久旱的世界,但是这颗星球表面却显现出截然相反的迹象,让人确信曾有大量的水存在于整个火星。种种特有地质的形成都需要水的加持,例如支流河道和山谷,就在去年,火星快车还在火星南极之下探测到了一个液态水湖泊。 现在,一项新的研究揭示了远古火星上的地下水范围,而在此之前只有相应的预测模型。 [rml_read_more] 火星上曾经有水的流域分布 版权:Salese, F. et al. | Journal of Geophysical Research “早期的火星其实是一个满是水的世界,但随着这颗星球的气候变化,火星表面的水逐渐减少,退化成地下湖泊和地下水。”该研究的第一作者弗朗切斯科•萨莱塞(Francesco Salese)说道,他来自荷兰乌特勒支大学(Utrecht University)。 “由于早期火星上水的规模和重要性一直受到学界的争议,于是我们在研究中探寻这些水的起源,并找到了第一个地质证据,来支持整个火星上都曾经存在地下水系统。” 萨莱塞和同事探究了火星北半球的24个封闭的陨石深坑,这些陨石坑的底部大约在火星“海平面”以下4千米的位置。(由于火星上并没有“海洋”,火星“海平面”的高度暂时由火星上的高地和大气压来定义。) 研究人员在这些陨石坑的底部发现了特殊的地质特征,只有在水存在的情况下才能形成。在大多数陨石坑中,这种地质特征都位于火星“海平面”以下4千米到5千米的深度,表明这些陨石坑曾经含有湖泊和水流,但随着时间的迁移,湖泊和水流都渐渐褪去消失了。 含水盆地随时间迁移的演化 版权:Salese, F. et al. | Journal of Geophysical Research 这些地质特征包括:陨石坑内壁上蚀刻的河道或水渠、地下水干涸后留下的山谷、被认为是水面升降而形成的暗淡曲折的三角洲、陨石坑内壁上由积水形成的一级级“梯田”,以及与水流有关的扇形沉积物。 我们曾假设在三十到四十亿年前,火星上曾存在海洋,而形成这些地质特征的水面恰好与假设海洋的海岸线高度一致。 “我们认为,这一假设海洋可能连接了布满整个火星的地下水系统。”研究的共同作者吉安•加布里埃莱•奥里补充道,他是意大利邓南遮大学(Università Gabriele D’Annunzio)行星科学国际研究学院院长。 “这些湖泊在大约三十五亿年前就已经存在了,可能与火星海洋在同一时期出现。” 火星快车 版权:ESA 火星上水的历史非常复杂,理解火星上是否曾有生命存在和火星上的水又有着千丝万缕的联系。如果火星上真的曾经存在生命,那么又是如何产生的,存在于何时何地呢? 该研究团队还在其中的5个陨石坑中发现了矿物质的迹象,这些矿物质和地球上生命的出现相关,包括各种黏土、碳酸盐和硅酸盐。这些发现同样支持了一个想法,那就是火星的这些陨石坑里曾经存在生命得以出现的条件。不仅如此,只有这5个陨石坑的深度足以和饱含水的火星地壳长时间接触,而支持这一说法的证据如今或许仍深埋于沉积物之下。 探索像火星陨石坑这样的地方,可能会揭示适宜古代生命存在的条件,因此和天体生物学任务高度相关,包括ESA和俄罗斯联邦航天局(Roscosmos)联合执行的火星生命探测计划(ExoMars)。ExoMars 的微量气体探测轨道飞行器(ExoMars Trace Gas Orbiter)正在火星上空执行任务,下一个任务也将在明年启动,包括一个最近以罗莎琳德•富兰克林(Rosalind Franklin)命名的探测器,和一个表面科学平台,这个新的任务将对火星上寻找生命迹象的关键之处进行探究。 “这样的发现非常重要,有助于我们定位火星上最有可能发现生命迹象的区域。”德米特里•蒂托夫(Dmitri Titov)说道,他是ESA火星快车项目的科学家。 “尤其令人兴奋的是,在火星这颗红色星球上,火星快车任务成绩斐然,现在已能帮助到未来的探测任务,例如用不同的方式探究火星的ExoMars。多项任务共同努力能取得了不起的成功,这就是一个很好的例子。” 附:火星快车于2003年6月2日发射升空,到去年为止已经在太空中执行了 15 年的任务。本文中提及的研究用到的观测结果来自 ESA火星快车上高分辨率立体摄像机(High Resolution Stereo Camera,HRSC)、NASA 高分辨率成像科学实验(High Resolution Imaging Science Experiment,HiRISE),以及NASA火星勘测轨道飞行器(Mars Reconnaissance Orbiter)外的背景相机。数字地形模型的建立基于来自 HRSC和NASA火星轨道飞行器激光高度计(Mars Orbiter Laser Altimeter)的数据。 参考: [1]https://www.esa.int/Our_Activities/Space_Science/Mars_Express/First_evidence_of_planet-wide_groundwater_system_on_Mars [2] https://agupubs.onlinelibrary.wiley.com/doi/full/10.1029/2018JE005802