NASA发现一些小行星被太阳“提前老化”

NASA发现一些小行星被太阳“提前老化”

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NASA OSIRIS-REx任务的科学家最近了解到，小行星表面再生的速度要比地球快得多。通过分析OSIRIS-REx航天器拍摄的高分辨率图像，研究团队发现，太阳的热量在短短1万到10万年内就将小行星贝努上的岩石断裂。这些信息将有助于科学家估计像贝努这样的小行星上的巨石分解成更小的颗粒需要多长时间，这些颗粒可能会喷射到太空中，也可能留在小行星表面。 数万年听起来可能相当缓慢，但“我们认为小行星表面再生需要数百万年，”马尔科·德尔博说，他是法国蔚蓝海岸大学、法国国家科研中心、法国蔚蓝海岸天文台、实验室的高级科学家，也是2022年6月在《自然地球科学》上发表的一篇论文的主要作者。“我们惊讶地获悉，从地质学角度讲，小行星的老化和风化过程发生得如此之快。” NASA OSIRIS-REx航天器上的PolyCam提供了小行星贝努表面的高分辨率、类似显微镜的图像。这使研究人员能够绘制出1,500多处岩石裂缝。在示例图像上以红色高亮显示的岩石裂缝。 影像来源：美国宇航局/戈达德/亚利桑那大学 虽然山体滑坡、火山和地震会突然改变地球表面，但通常变化是渐进的。水、风和温度的变化会慢慢分解岩层，在数百万年的时间里创造出新的表面。例如，如果您要徒步进入大峡谷，你会看到不同的岩层；最上面的岩层往往是最年轻的岩石，大约有2.7亿年的历史，而峡谷底部的岩层是最古老的，大约有18亿年的历史。根据美国国家公园管理局的数据，科罗拉多河已经在大峡谷中侵蚀岩石500万至600万年的历史。 贝努上的快速温度变化会产生内部应力，使岩石破裂并分解，就像冷玻璃在热水下破裂一样。贝努的太阳每4.3小时升起一次。在赤道，白天的最高温度可以达到260华氏度（约127摄氏度），夜间的最低温度则下降到零下10华氏度（约零下23摄氏度）。 OSIRIS-REx的科学家在首次对该小行星进行勘测的航天器图像中发现了岩石中的裂缝。这些裂缝似乎指向同一个方向，“这是一个明显的信号，表明昼夜之间的温度冲击可能是原因。”德尔博说。 德尔博和他的同事用手测量了OSIRIS-REx照片中1,500多处裂缝的长度和角度：一些比网球拍短，另一些比网球场长。他们发现这些断裂主要沿西北-东南方向排列，表明它们是由太阳所造成，这里显示的太阳是改变贝努地貌的主要力量。 “如果山体滑坡或撞击使巨石移动的速度快于巨石开裂的速度，那么裂缝将指向随机方向。”德尔博说。 科学家们利用计算机模型和他们的裂缝测量数据，计算出热裂缝传播和分裂岩石的时间范围为1万至10万年。 “就其形成方式而言，贝努上的热裂缝与我们在地球和火星上发现的非常相似，”克里斯托夫·马坦蒂说，他是位于法国瓦尔邦讷市索菲亚－安提波利斯蔚蓝海岸大学、法国国家科研中心、法国蔚蓝海岸天文台、实验室的高级科学家，也是论文的共同作者。“令人着迷的是，它们可以在非常‘奇异’的物理条件下（低重力，没有大气层）存在，甚至与火星相比都很相似。” “请记住，贝努的地形很年轻，但小行星上的岩石仍然有数十亿年的历史，并拥有关于太阳系起源的宝贵信息。”位于马里兰州绿带的NASA戈达德航天飞行中心的欧西里斯·雷克斯项目科学家杰森·德沃金说。 OSIRIS-REx（起源、光谱解释、资源识别、安全风化层探测器）将于2023年9月24日从贝努返回地球。“当我们能够直接研究样本时，我们将能够了解更多关于小行星表面年龄的细节。”德沃金说。 戈达德为OSIRIS-REx提供全面的任务管理、系统工程以及安全和任务保证。亚利桑那大学图森分校的但丁·劳雷塔是首席研究员。该大学领导科学团队和任务的科学观测规划和数据处理。位于科罗拉多州利特尔顿的洛克希德·马丁航天公司建造了该航天器并提供飞行操作。戈达德和KinetX航空航天公司负责导航OSIRIS-REx航天器。OSIRIS-REx是NASA新前沿计划中的第三个任务，由位于阿拉巴马州亨茨维尔的NASA马歇尔航天飞行中心为该机构的华盛顿科学任务理事会管理。 参考来源： https://www.nasa.gov/feature/goddard/2022/some-asteroids-aged-early-by-sun-nasa-finds

再次惊喜！小行星贝努显示其表面像一个塑料球坑

再次惊喜！小行星贝努显示其表面像一个塑料球坑

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在分析了2020年10月美国宇航局的OSIRIS-REx航天器从贝努小行星收集样本时收集到的数据后，科学家们发现了一件令人惊讶的事情：如果该航天器在抓取该小行星表面的灰尘和岩石后不立即发射推进器后退，该航天器本会坠入贝努小行星。 事实证明，构成贝努外表的颗粒是如此的松散，彼此之间的联系很轻，以至于如果一个人踩到贝努身上，他们几乎不会感觉到阻力，就像踩进了一个塑料球坑，这是孩子们喜欢玩的地方。 位于圣安东尼奥的西南研究所的OSIRIS-REx科学团队成员凯文·沃尔什说：“如果贝努被完全填满，那意味着它几乎是坚硬的岩石，但我们在表面发现了很多空隙。” 关于本努表面的最新发现于7月7日发表在《科学》和《科学进展》杂志上的两篇论文中，分别由图森亚利桑那大学的奥西里斯-雷克斯的首席研究员但丁·劳雷塔和沃尔什领导。这些结果让科学家们在整个OSIRIS-REx任务中都处于紧张的状态，正如贝努一直证明的那样不可预测。 2018年12月，当NASA的航天器抵达贝努时，这颗小行星呈现了它的第一个惊喜。根据地球和太空望远镜的观测，OSIRIS-REx团队发现了一个布满巨石的表面，而不是他们所期望的平滑的沙滩。科学家们还发现贝努正在向太空中喷射岩石颗粒。 2019年1月19日，本努小行星从其表面喷射出粒子，这张照片是由NASA的OSIRIS-REx航天器上拍摄的两张照片合成。还应用了其他图像处理技术，例如裁剪和调整每个图像的亮度和对比度。 影像来源：NASA/Goddard/University of Arizona/Lockheed Martin “我们对小行星表面的预期完全错误。”劳雷塔说。 在OSIRIS-REx航天器采集了一个样本并发射了这颗小行星表面到地球的令人惊叹的特写图像后，最新的迹象表明贝努并非如此。劳雷塔说：“我们看到的是一堵巨大的碎片墙，从采样点向外辐射。”。“我们就像‘天哪！’” 在OSIRIS-REx航天器采集了样本并将小行星表面的惊人特写图像发送到地球之后，最新的迹象表明贝努并非看起来的那样。 “我们看到的是一堵巨大的碎片墙，从采样点向外辐射。”劳雷塔说。 “我们当时的反应是，‘天哪！’” 考虑到航天器轻敲表面的程度，科学家们对周围散落的大量卵石感到困惑。更奇怪的是，航天器留下了一个26英尺（8米）宽的大陨石坑。劳雷塔说：“每次我们在实验室测试样本采集程序时，我们几乎都做不到任何改变。”任务团队决定将航天器送回贝努，对贝努的表面拍摄更多的照片，“看看我们造成了多大的混乱。”劳雷塔说。 近地小行星贝努是太阳系形成过程中遗留下来的一堆碎石。2020年10月20日，NASA的OSIRIS-REx航天器短暂降落在贝努，并采集了样本送返地球。在这次事件中，航天器的机械臂比预期的要深入小行星，证实了贝努的表面松散地结合在一起。现在，科学家们已经使用了来自OSIRIS REx的数据来重新审视样本采集事件，更好地了解贝努松散的上层是如何结合在一起的。 影像来源：NASA’s Goddard Space Flight Center/CI Lab/SVS 任务科学家分析了被称为“夜莺”的采样点前后图像中可见的碎片体积，他们还研究了航天器着陆期间收集的加速度数据。这些数据显示，当OSIRIS REx触小行星时，它遇到了与人在法式咖啡壶上挤压柱塞时相同的阻力——几乎没有。位于马里兰州劳雷尔的约翰·霍普金斯应用物理实验室的OSIRIS REx科学家罗恩·巴卢兹说：“当我们启动推进器离开小行星表面时，航天器仍在坠入小行星。” 巴卢兹和研究团队进行了数百次计算机模拟，以根据航天器图像和加速度信息推断贝努的密度和凝聚力。工程师们在每次模拟中都改变了表面凝聚力的属性，直到他们找到了与现实数据最接近的一个。 现在，有关贝努表面的精确信息可以帮助科学家更好地解释对其他小行星的远程观测，这可能有助于设计未来的小行星任务，并有助于开发保护地球免受小行星碰撞的方法。 像贝努这样的小行星——几乎靠重力或静电力结合在一起——有可能在地球大气层中碎裂，从而造成与固体小行星不同类型的危险。 “我认为我们仍处于了解这些天体是什么的初期，因为它们的行为方式非常违反直觉。”法国尼斯的蔚蓝天文台国家科学研究中心主任、 OSIRIS-REx 科学家帕特里克·米歇尔说 。 ### 戈达德为OSIRIS-REx提供全面的任务管理、系统工程以及安全和任务保证。亚利桑那大学图森分校的但丁·劳雷塔是首席研究员。该大学领导科学团队和任务的科学观测计划和数据处理。位于科罗拉多州利特尔顿的洛克希德·马丁航天公司建造了这该航天器，并提供飞行操作。戈达德和KinetX航空公司负责OSIRIS-REx飞船的导航。OSIRIS-REx是NASA新前沿计划的第三个任务，该计划由NASA位于阿拉巴马州亨茨维尔的马歇尔太空飞行中心为华盛顿的科学任务理事会管理。 横幅图片说明：NASA OSIRIS-REx航天器拍摄的机械臂的并排图像，左图是机械臂下沉到小行星贝努表面，右图是机械臂敲击小行星表面，搅动灰尘和岩石进行样本收集。OSIRIS-REx于美国东部时间2020年10月20日下午6点08分降落在贝努。影像来源：美国宇航局戈达德太空飞行中心。如欲了解更多信息，请点击这里。 参考来源： https://www.nasa.gov/feature/goddard/2022/surprise-again-asteroid-bennu-reveals-its-surface-is-like-a-plastic-ball-pit

太阳系行星的迹线

太阳系行星的迹线

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2022年7月1日 The Solar System’s Planet Trails Image Credit & Copyright: Zheng Zhi Explanation: Stars trail through a clear morning sky in this postcard from a rotating planet. The timelapse image is constructed from consecutive exposures made over nearly three hours with a camera fixed to a tripod beside the Forbidden City in Beijing, China on June 24. Arcing above the eastern horizon after the series of exposures began, a waning crescent Moon left the brightest streak and watery reflection. On that date the planets of the Solar System were also lined up along the ecliptic and left their own trails before sunrise. Saturn was first to rise on that morning and the ringed planet’s trail starts close to the top right edge, almost out of…

太阳系家族的合照

太阳系家族的合照

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2022年6月29日 Solar System Family Portrait Image Credit & Copyright: Alexis Trigo Explanation: Yes, but have you ever seen all of the planets at once? A rare roll-call of planets has been occurring in the morning sky for much of June. The featured fisheye all-sky image, taken a few mornings ago near the town of San Pedro de Atacama in Chile, caught not only the entire planet parade, but the Moon between Mars and Venus. In order, left to right along the ecliptic plane, members of this Solar System family portrait are Earth, Saturn, Neptune, Jupiter, Mars, Uranus, Venus, Mercury, and Earth. To emphasize their locations, Neptune and Uranus have been artificially enhanced. The volcano just below Mercury is Licancabur. In July, Mercury will move into…

太阳系的行星

太阳系的行星

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2022年6月25日 Planets of the Solar System Image Credit & Copyright: Antonio Canaveras, Chiara Tronci, Giovanni Esposito, Giuseppe Conzo, Luciana Guariglia, (Gruppo Astrofili Palidoro) Explanation: Simultaneous images from four cameras were combined to construct this atmospheric predawn skyscape. The cooperative astro-panorama captures all the planets of the Solar System, just before sunrise on June 24. That foggy morning found innermost planet Mercury close to the horizon but just visible against the twilight, below and left of brilliant Venus. Along with the waning crescent Moon, the other bright naked-eye planets, Mars, Jupiter, and Saturn lie near the ecliptic, arcing up and to the right across the wide field of view. Binoculars would have been required to spot the much fainter planets Uranus and Neptune, though they also…

NASA的达芬奇任务将冒险穿越金星的巨大大气层

NASA的达芬奇任务将冒险穿越金星的巨大大气层

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在最近发表的一篇论文中，NASA的科学家和工程师提供了有关该局稀有气体、化学和成像深大气层金星调查任务（Deep Atmosphere Venus Investigation of Noble gases, Chemistry, and Imaging , DAVINCI）的新细节，该任务将于2031年中期穿过金星的多层大气到达金星表面。达芬奇是第一个利用航天器飞掠和降落探测器研究金星的任务。 飞行分析化学实验室达芬奇将首次测量金星大规模大气气候系统的关键方面，其中许多自20世纪80年代初以来一直是金星的测量目标。它还将提供金星山地高地的首次降落图像，同时以轨道不可能的尺度绘制其岩石成分和地表地形。该任务支持对少量存在的未发现气体和最深处大气的测量，包括氢同位素的关键比例——水的组成成分，有助于揭示水的历史，无论是液态水海洋还是早期大气中的蒸汽。 该任务的运载器、中继和成像航天器（CRIS）有两个机载仪器，它们将在飞掠金星时研究该行星的云层并绘制其高地区域，还将放置一个带有五个仪器的小型降落探测器，在其降落到地狱般的金星表面时以非常高的精度提供一系列新的测量结果。 “这组化学、环境和降落成像数据将描绘出一幅金星大气层分层的画面，以及它如何与阿尔法雷吉奥山脉的表面相互作用，阿尔法雷吉奥山脉的面积是德克萨斯州的两倍。”《行星科学杂志》论文的主要作者、马里兰州NASA戈达德太空飞行中心的达芬奇首席研究员吉姆·加文说。“这些测量将使我们能够评估大气的历史方面，并检测表面的特殊岩石类型，如花岗岩，同时还可以寻找可以告诉我们侵蚀或其他形成过程的景观特征。” 达芬奇深大气层探测器穿过金星稠密的二氧化碳大气层，下降到阿尔法雷吉奥山脉。 影像来源：NASA’s Goddard Space Flight Center 达芬奇将利用金星的三次重力辅助，利用金星的重力改变CRIS飞行系统的速度和/或方向，从而节省燃料。前两次重力协助将为CRIS提供金星飞掠的机会，在紫外线和近红外光下进行遥感，获取超过60GB的有关大气和地表的新数据。第三次金星重力辅助将使航天器释放探测器，以便进入、下降、科学和着陆，以及后续向地球传输数据。 金星的首次飞掠将在发射后六个半月进行，在“正午”的理想照明下，探测器将需要两年的时间才能进入阿尔法地区的大气层，目标是测量金星的景观，测量尺度从328英尺（100米）到1米以上。这样的尺度可以在金星山区进行着陆器式地质研究，而无需着陆。 一旦CRIS系统距离金星大约两天，探测器飞行系统将与直径为三英尺（一米）的钛制探测器一起安全释放。该探测器将在距离金星表面约75英里（120公里）处开始与金星上层大气相互作用。这艘科学探测器将在离金星地面约42英里（67公里）处丢弃隔热罩后开始科学观测。随着隔热板的丢弃，探测器的入口将吸收大气中的气体样本，以进行详细的化学测量，就像好奇号火星车在火星上所做的那样。在长达一小时的下降过程中，探测器在离金星地面约100,000英尺（30500米）的云层下一出现，就会获得数百张图像。 “探测器将在阿尔法雷吉奥山脉着陆，但着陆后无需操作，因为所有必需的科学数据都将在到达地表之前采集。”戈达德副首席调查员斯蒂芬妮·盖蒂说。“如果我们能以大约25英里/小时（12米/秒）的速度成功着陆，在理想条件下，我们可以在地面上进行长达17-18分钟的作业。” 达芬奇暂定于2029年6月发射，2031年6月进入金星大气层。 “之前在金星大气层内的任务没有一次像达芬奇探测器那样详细地测量过化学成分或环境。”加文说。“此外，之前没有任何金星任务降落在金星的特塞拉高地，也没有进行过金星表面的下降成像。将以惠更斯探测器在土卫六所做的工作为基础，并改进以前的金星原位任务所做的工作，但将具备21世纪的能力和传感器。” NASA戈达德是达芬奇的主要研究机构，将为任务执行项目管理，提供科学仪器以及项目系统工程，以开发探测器飞行系统。戈达德还与来自美国各地的外部科学团队一起领导项目科学支持团队。像达芬奇这样的发现计划级任务补充了NASA更大的“旗舰”行星科学探索，目的是通过使用更少的资源和更短的开发时间发射更多的小型任务，从而取得优异的成果。它们由阿拉巴马州亨茨维尔马歇尔航天飞行中心行星任务项目办公室为NASA行星科学部管理。 达芬奇的主要合作伙伴包括科罗拉多州丹佛市洛克希德·马丁公司、马里兰州劳雷尔市约翰·霍普金斯大学应用物理实验室、加利福尼亚州帕萨迪纳市NASA喷气推进实验室、加利福尼亚州圣地亚哥市马林空间科学系统公司、弗吉尼亚州汉普顿市NASA兰利研究中心、加利福尼亚州硅谷莫菲特联邦机场NASA艾姆斯研究中心、亚利桑那州坦佩市的KinetX公司，以及位于安娜堡的密歇根大学。 如欲了解有关NASA达芬奇任务的更多信息，请访问： https://ssed.gsfc.nasa.gov/davinici 参考来源： https://www.nasa.gov/feature/goddard/2022/nasa-s-davinci-mission-to-take-the-plunge-through-massive-atmosphere-of-venus

NASA的机智号火星直升机拍摄了创纪录的飞行视频

NASA的机智号火星直升机拍摄了创纪录的飞行视频

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NASA的机智号火星直升机拍摄了创纪录的飞行视频 NASA的机智号火星直升机上的导航摄像机拍摄的视频显示，该直升机于2022年4月8日进行了创纪录的第25次飞行。这架旋翼飞机以 12 英里/小时（5.5 米/秒）的最高速度飞行了2,310英尺（704米），这是迄今为止最长、最快的飞行。 视频来源：NASA/JPL-Caltech 来自火星的图像拍摄到了最近的一次飞行，其中旋翼飞机比以往任何时候都飞得更远、更快。 机智号火星直升机的黑白导航摄像头提供了4月8日创纪录的第25次飞行的精彩视频。这架红色星球上的旋翼飞机以每小时12英里（每秒5.5米）的速度飞行了2310英尺（704米），是迄今为止最长、最快的飞行。（机智号目前正在准备第29次飞行。） “对于我们破纪录的飞行，机智号的俯视导航摄像头让我们以每小时12英里的速度在火星表面33英尺的高空滑翔时有一种惊心动魄的感觉。”位于南加州喷气推进实验室的机智号团队负责人特迪·扎内托斯（Teddy Tzanetos）说。 视频片段的第一帧开始于飞机起飞后大约一秒钟。在到达33英尺（10米）的高度后，直升机向西南方向飞去，在不到3秒的时间内加速到最大速度。旋翼飞机首先飞过一组沙波纹，然后在视频进行到一半时，又飞过了几片岩石。最后，相对平坦且无特色的地形出现在下方，提供了一个很好的着陆点。这段飞行时间为161.3秒的视频被加速了大约5倍，缩短到不到35秒。 导航摄像头已被编程为在旋翼飞机距离地面 3 英尺（1米）以内时停用。这有助于确保在起飞和着陆期间扬起的任何灰尘都不会干扰导航系统，因为导航系统会跟踪地面上的特征。 机智号具备的自主飞行的能力。喷气推进实验室的“飞行员”规划机智号的飞行路线，并将命令发送给毅力号火星车，火星车随后将这些命令转发给直升机。在飞行过程中，机载传感器（导航摄像头、惯性测量单元和激光测距仪）向机智号的导航处理器和主飞行计算机提供实时数据，从而指导直升机飞行。这使我们能够在执行命令的同时，巧妙地对地形做出反应。 在直升机进入低功率状态后，任务控制员最近失去了与机智号的通信。现在，我们已与旋翼飞机重新连接，并从其太阳能电池阵列中获得足够的能量为其六个锂离子电池充电，该团队期待着它在火星上的下一次飞行。 有关机智号的更多信息 这架机智号火星直升机由喷气推进实验室（JPL）建造，该实验室还为NASA总部管理该项目。机智号项目得到了NASA科学任务理事会的支持。位于加利福尼亚硅谷的NASA艾姆斯研究中心和位于弗吉尼亚州汉普顿的美国宇航局兰利研究中心在机智号的开发过程中提供了重要的飞行性能分析和技术援助。 AeroVironment Inc.、高通公司和Solaro还提供了设计协助和主要车辆部件。洛克希德航天公司设计并制造了火星直升机运载系统。 在NASA总部，戴夫·莱弗里是智慧火星直升机的项目主管。 参考来源： https://www.nasa.gov/feature/jpl/nasa-s-ingenuity-mars-helicopter-captures-video-of-record-flight

日出时的科学：解开火星上的霜冻之谜

日出时的科学：解开火星上的霜冻之谜

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在NASA 2001年奥德赛轨道飞行器上的热发射成像系统（THEMIS）相机拍摄的这些图像中，主要由二氧化碳组成的火星表面霜冻呈现蓝白色。THEMIS拍摄肉眼可感知的可见光和热敏红外线图像。 影像来源：NASA/JPL-Caltech/ASU 一项使用NASA火星奥德赛轨道器数据的新研究可能解释了为什么肉眼看不到火星上的霜冻，以及为什么某些斜坡上会出现尘埃崩塌。 去年，科学家们在研究NASA的火星奥德赛轨道器在黎明时分拍摄的火星表面图像时感到困惑。当他们用肉眼所能感知的可见光观察火星表面时，他们能看到由初升的太阳照亮的幽灵般的蓝白色晨霜。但使用轨道飞行器的热敏相机，霜冻出现的范围更广，包括在看不到霜冻的区域。 科学家们知道，他们看到的是夜间形成的霜，主要由二氧化碳构成——本质上是干冰，在红色星球上，干冰通常以霜冻而不是水冰的形式出现。但为什么这种干冰在某些地方可以看到，而在其他地方却看不到呢？ 在上个月发表在《地球物理研究杂志：行星》上的一篇论文中，这些科学家提出了一个令人惊讶的答案，这也可能解释了正在重塑火星的尘埃崩塌是如何在日出后触发。 这些深色条纹，也称为“斜坡条纹”，是由火星上的尘埃崩塌所造成。2017年12月26日，NASA火星勘测轨道器上的HiRISE相机拍摄到了这张照片。 影像来源：NASA/JPL-Caltech/UArizona 从霜冻到蒸汽 奥德赛号于2001年发射升空，是NASA寿命最长的火星任务，其搭载了热发射成像系统（THEMIS），这是一种红外或温度敏感相机，可以提供独一无二的火星表面视图。奥德赛目前的轨道在火星当地时间上午7点提供了一个独特的视角。 “奥德赛的晨间轨道产生了壮观的画面。”该论文的负责人、NASA南加州喷气推进实验室的西尔万·皮克斯说。“我们可以看到日出的长长的阴影在火星表面上延伸。” 因为火星的大气层非常少（只有地球密度的1%），太阳会迅速加热一夜之间形成的霜冻。干冰不是融化，而是在几分钟内蒸发到大气中。 与Piqueux一起工作的喷气动力实验室实习生卢卡斯·兰格第一次注意到，在许多地方，表面上看不到霜冻的低温特征。 这些温度出现在火星表面下几十微米的地方，比一根头发的宽度还小。 “我们的第一个想法是，冰可能被埋在那里。”兰格说。“火星两极附近有大量干冰，但我们关注的是更靠近火星赤道的地方，那里通常太热而无法形成干冰霜。” 在他们的论文中，作者认为他们看到的是“脏霜”——干冰霜中夹杂着细小的沙尘埃颗粒，这些尘埃颗粒在可见光下遮蔽了冰霜，但在红外图像中则没有。 这些黑色条纹，也被称为“斜坡条纹”，是由火星上一个叫做Acheron Fossae区域的尘埃崩塌造成的。2006年12月3日，NASA火星勘测轨道飞行器上的HiRISE摄像机拍摄到了这张照片。 影像来源：NASA/JPL-Caltech/UArizona 融化的霜冻和崩塌 这一现象让科学家们怀疑，脏霜也可能解释了火星斜坡下可以延伸3,300英尺（1,000米）或更远的黑色条纹。他们知道这些条纹本质上是由尘埃崩塌所造成，这些尘埃崩塌缓慢地重塑了火星上的斜坡。科学家们认为，这些尘埃崩塌看起来可能有点像一条包围地面的尘埃河流，在后面释放出一道蓬松的物质。当尘埃向斜坡下移动几个小时后，尘埃河下面的深色物质就会暴露出来。 这些深色条纹与一种记载更详细的称为复发性斜坡线的亚目不同，后者在同一个地方反复出现，一季又一季，一次持续数周（而不是数小时）。复发性斜坡线曾经被认为是盐水缓慢地从山坡上渗出的结果，现在普遍认为是由干沙或灰尘的流动所造成。 作者为他们最近的研究绘制了斜坡条纹图，发现它们往往出现在有晨霜的地方。研究人员提出，这些条纹是由蒸发的霜冻产生，产生的压力刚好足以使尘埃颗粒松动，从而导致崩塌。 这些假设进一步证明了这颗红色星球的惊人之处。 “每次我们向火星发送任务时，我们都会发现奇异的新过程，”位于弗拉格斯塔夫的北亚利桑那大学的论文合著者克里斯·爱德华兹说。“我们地球上没有任何东西完全像斜坡条纹。要想了解火星，你必须超越你在地球上的经历。” 有关任务的更多信息 JPL为华盛顿的NASA科学任务董事会管理2001年火星奥德赛任务。热发射成像系统（THEMIS）由亚利桑那州立大学开发。THEMIS调查由亚利桑那州立大学的菲利普·克里斯滕森博士领导。丹佛的洛克希德·马丁航天公司是奥德赛项目的主要承包商，开发和建造了轨道飞行器。任务行动由洛克希德·马丁公司和加州理工大学帕萨迪纳分校的喷气推进实验室联合执行。 如欲了解更多信息，请访问： https://mars.nasa.gov/odyssey 参考来源： https://www.nasa.gov/feature/jpl/science-at-sunrise-solving-the-mystery-of-frost-hiding-on-mars

韦伯望远镜最冷的仪器达到工作温度

韦伯望远镜最冷的仪器达到工作温度

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在这幅图中，NASA詹姆斯·韦伯太空望远镜上的多层遮阳板延伸到天文台的蜂窝状镜面下。遮阳板是冷却韦伯红外仪器的第一步，但中红外仪器（MIRI）需要额外的帮助才能达到工作温度。 影像来源：NASA GSFC/CIL/Adriana Manrique Gutierrez NASA的詹姆斯·韦伯太空望远镜将看到宇宙大爆炸后形成的第一批星系，但要做到这一点，其仪器首先需要降低温度——温度真的非常低。4月7日，由NASA和ESA联合开发韦伯的中红外仪器（MIRI）达到了低于7开尔文（零下447华氏度，或零下266摄氏度）的最终工作温度。 与韦伯的其他三个仪器一样，MIRI最初在韦伯的网球场大小的遮阳板的阴影下冷却，下降到大约90开尔文（零下298华氏度，或零下183摄氏度）。但是下降到低于7开尔文需要一个电力驱动的低温冷却器。上周，该团队进行一个特别具有挑战性的里程碑操作，称为“夹点”，使仪器从15开尔文（零下433华氏度，或零下258摄氏度）降到6.4开尔文（零下448华氏度，或零下267摄氏度）。 “MIRI低温冷却器团队在开发夹点程序方面投入了大量精力。”NASA南加州喷气推进实验室MIRI项目经理安格伦·施奈德说。“进入关键操作时，团队既兴奋又紧张。最后，这是一次教科书式的程序执行，冷却器的性能比预期的还要好。” 低温环境十分必要，因为韦伯的所有四种仪器都能检测到红外光——波长略长于人眼所能看到的波长。遥远的星系、隐藏在尘埃茧中的恒星以及太阳系外的行星都会发出红外光。但其他温暖的物体也是如此，包括韦伯自己的电子和光学硬件。冷却这四种仪器和周围的硬件可以抑制这些仪器发射红外光。MIRI探测到的红外波长比其他三种仪器更长，这意味着它需要更低的温度。 韦伯的探测器需要冷却的另一个原因是为了抑制暗电流，即探测器自身原子振动产生的电流。电流在探测器中模拟真实的信号，给人一种错觉，以为探测器被外部光源的光击中。这些虚假信号可能会淹没天文学家想要找到的真实信号。由于温度是测量探测器中原子振动速度的一种方法，降低温度意味着振动更少，进而意味着暗电流更少。 MIRI探测更长红外波长的能力也使其对暗电流更敏感，因此需要比其他仪器温度更低才能完全消除这种影响。仪器温度每升高一度，暗电流就会增加约10倍。 一旦MIRI达到了6.4开尔文的寒冷温度，科学家们就开始进行一系列检查，以确保探测器按预期运行。就像医生寻找任何疾病迹象一样，MIRI团队查看描述仪器健康状况的数据，然后给仪器下达一系列命令，看它是否能正确执行任务。这一里程碑是除喷气推进实验室外，多个机构的科学家和工程师的工作成果，包括建造低温冷却器的诺斯罗普·格鲁曼公司，以及监督MIRI和冷却器与天文台其他部分整合的NASA戈达德太空飞行中心。 “我们花了数年时间为这一时刻进行练习，运行我们在MIRI上所做的命令和检查。”JPL MIRI项目科学家迈克·雷斯勒说。“这有点像电影剧本：我们应该做的每件事都写了下来，并进行排练。当测试数据传来时，我非常高兴地看到它看起来与预期完全一样，我们有一个健康的仪器。” 在MIRI开始其科学任务之前，该团队还必须面对更多的挑战。现在仪器已经处于工作温度，团队成员将拍摄恒星和其他已知物体的测试图像，用于校准和检查仪器的操作和功能。该团队将在校准其他三个仪器的同时进行这些准备工作，在今年夏天提供韦伯的第一批科学图像。 “我非常自豪能成为这个由来自欧洲和美国的高度积极、热情的科学家和工程师组成的团队的一员。”苏格兰爱丁堡英国天文技术中心（ATC）的MIRI仪器科学家阿利斯泰尔·格拉斯说。“这段时间是我们的‘试炼’，但我已经很清楚，我们在过去几年中建立起来的个人纽带和相互尊重，将使我们在接下来的几个月里为世界天文学界提供一台神奇的仪器。” 有关任务的更多信息 詹姆斯·韦伯太空望远镜是一个国际项目，由NASA及其合作伙伴ESA和加拿大航天局领导。 MIRI通过NASA和ESA之间50-50的伙伴关系开发。JPL领导美国在MIRI的工作，由欧洲天文研究所组成的跨国联盟为ESA做出了贡献。亚利桑那大学的乔治·里克是MIRI科学团队的负责人。吉莉安·赖特是MIRI欧洲的首席研究员。 英国ATC的拉兹洛·塔马斯负责管理欧洲联盟。MIRI低温冷却器的开发由JPL领导和管理，并与位于加利福尼亚州雷东多海滩的诺斯罗普·格鲁曼公司和位于马里兰州格林贝尔特的NASA戈达德太空飞行中心合作。 有关韦伯任务的更多信息，请访问： https://www.nasa.gov/webb 参考来源： https://www.nasa.gov/feature/jpl/webb-telescope-s-coldest-instrument-reaches-operating-temperature

毅力号火星车向火星三角洲驶去

毅力号火星车向火星三角洲驶去

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2022年3月17日，即任务的第381个火星日，NASA的毅力号火星探测器回望了它的车轮轨迹。 影像来源：NASA/JPL-Caltech 本月，火星车将开始一系列破纪录的冲刺，前往下一个采样地点，届时将对其自动驾驶能力进行测试。 NASA的毅力号火星车试图在一个月内行驶的距离超过之前任何一辆火星车，而且它将使用人工智能来做到这一点。前方的道路上有沙坑、陨石坑和尖锐岩石的区域，火星车必须自行导航，绕过这些地方。从2022年3月14日开始的3英里（5公里）的旅程结束后，毅力号将抵达杰泽罗陨石坑内一个古老河流的三角洲，那里数十亿年前曾有一个湖泊。 这个三角洲是火星探测器寻找过去微观生命迹象的最佳地点之一。毅力号使用机械臂末端的钻头和腹部的复杂样本采集系统，正在收集返回地球的岩芯，这是火星样本返回活动的第一部分。 “三角洲是如此重要，以至于我们实际上已经决定尽量减少科学活动，让火星车专注于行驶，以便更快地到达那里。”毅力号项目的科学家、加州理工学院的肯·法利说。“在那次旅途中，我们将拍摄大量三角洲的照片。我们越靠近，这些照片就越令人印象深刻。” NASA的毅力号火星车将按照动画所示的路线前往杰泽罗陨石坑三角洲。这个三角洲是火星车在火星上寻找古代生命迹象时将访问的最重要的地点之一。 影像来源：NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS/University of Arizona 科学团队将在这些图像中搜索他们最终想要使用毅力号手臂上的仪器更详细地研究的岩石。他们还将寻找火星车攀登 130 英尺高（40 米高）三角洲的最佳路线。 但首先，毅力号需要到达那里。火星车将依靠其自动驾驶AutoNav系统来做到这一点，该系统已经创造了令人印象深刻的自动驾驶距离记录。虽然NASA的所有火星车都具有自动驾驶能力，但毅力号拥有迄今为止最先进的能力。 “在机遇号这样的火星车上，自动驾驶过程需要几分钟，而在毅力号上，自动驾驶过程只需不到一秒。”领导该任务的美NASA南加州喷气推进实验室的火星车高级规划师和飞行软件开发人员马克·迈蒙说。“因为现在的自动驾驶速度更快，所以我们可以比对每一次驾驶都需要人类编程时覆盖更多的区域。” 火星车计划的工作原理 在火星车启动之前，一个由移动规划专家组成的团队（毅力号有14名专家，他们轮流轮班）负责编写机器人探测器将执行的驾驶命令。指令通过NASA的深空网络到达火星，毅力号传回数据，以便规划者确认火星车的进展。完成一些计划需要几天的时间，比如最近的一次旅行，行程跨度约1673英尺（510米），包括数千个单独的火星车者指令。 有些驱动需要更多的人力输入。AutoNav适用于在平坦地形上行驶的火星车，这些地形具有简单的潜在危险（例如，较大的岩石和斜坡），火星车很容易检测到这些危险并解决这些问题。 边开车边思考 AutoNav反映了之前为NASA的勇气号、机遇号和好奇号火星车开发的自动驾驶工具的演变。AutoNav的不同之处在于“边开车边思考”——允许毅力号在移动中拍摄和处理图像。然后火星车根据这些图像进行导航。那块巨石离得太近了吗？火星车的腹部能清理掉那块石头吗？如果火星车的轮子打滑了怎么办？ 升级的硬件允许“边开车边思考”。更快的摄像头意味着毅力号可以足够快地拍摄图像，实时处理路线。与之前的版本不同，毅力号还有一台专门用于图像处理的计算机。这台计算机依靠一种被称为现场可编程门阵列的单一用途、超高效的微芯片，这种芯片对计算机视觉处理非常有用。 “在过去的火星车上，自动驾驶意味着放慢速度，因为数据必须在一台计算机上处​​理。”迈蒙说。 “与我们过去相比，这台额外的计算机速度快得惊人，将其专用于驾驶意味着您不必与 100 多项其他任务共享计算资源。” 当然，在自动导航行驶过程中，人类并没有完全排除在外。他们仍然使用NASA火星探测轨道器等任务从太空拍摄图像来规划基本路线。然后，他们标记出障碍物，比如需要毅力号地避免的潜在沙坑，画出“保持在内”和“禁止入内”区域，帮助它导航。 另一个很大的区别是毅力号的空间感。 好奇号的自动导航程序将火星车保持在一个16英尺（5米）宽的安全气泡中。如果好奇号发现了两块相距15英尺（4.5米）的岩石——它可以轻松通过的间隙——它仍然会停下来或绕过它们，而不是冒险穿过。 但毅力号的气泡要小得多：火星车的六个轮子上都有一个虚拟的盒子。最新的火星车对地形有着更为敏感的理解，可以独自绕过巨石。 “当我们第一次将杰泽罗陨石坑视为着陆点时，我们担心我们看到的密集岩石区域分散在陨石坑底部。”迈蒙说。“现在我们可以绕过甚至跨过以前无法接近的岩石。” 虽然之前的火星车任务在探索路径时速度较慢，但AutoNav为科学团队提供了快速到达他们最优先考虑的位置的能力。这意味着该任务更专注于其主要目标：找到科学家最终想要返回地球的样本。 关于毅力号的更多信息 毅力号火星任务的一个关键目标是天体生物学，包括寻找古代微生物生命的迹象。火星车将描绘火星的地质和过去的气候，为人类对这颗红色星球的探索铺平道路，并成为第一个收集和储存火星岩石和风化层（破碎的岩石和灰尘）的任务。 随后，NASA与欧洲航天局（ESA）合作，将向火星发送航天器，从火星表面收集这些密封样本，并将其送回地球进行深入分析。 火星2020毅力号任务是NASA月球到火星探索方法的一部分，其中包括阿尔忒弥斯登月任务，这将有助于为人类探索这颗红色星球做准备。 喷气推进实验室由加利福尼亚州帕萨迪纳市的加州理工学院为NASA管理，负责建造和管理毅力号火星车的运行。 如欲了解有关机智号的更多信息，请访问： https://mars.nasa.gov/technology/helicopter 如欲了解有关毅力号的更多信息，请访问： mars.nasa.gov/mars2020/ 参考来源： https://www.nasa.gov/feature/jpl/nasa-s-perseverance-rover-hightails-it-to-martian-delta