火星角度的流行之旅


火星角度的流行之旅

2005年由火星精神的兩個衛星和the宿星團拍攝的圖像動畫。

這是一些更高級別的空中監視:科學家們正在使用NASA的InSight著陸器捕獲的圖像來尋找火星上的流星。

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從生成的圖像看一眼,搜索似乎很簡單:無數條紋遍佈天空。但是斜視一下,故事變得更加古怪。圖像主要顯示鬼影,使看不見的東西可見,並且在幻覺中淹沒了可見的東西。

實際上,如果您在火星上升起星空,您會發現與在InSight攝像機向家發出的夜景圖像中顯示的世界完全不同的世界。太空科學研究所的科學家馬克·萊蒙說:“基本上,到目前為止,在我們現有的圖像中,您幾乎看不到任何內容。”

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圖像來自稱為“儀器上下文相機”的設備,該設備位於InSight著陸器上的兩個。包括攝像頭是為了幫助科學家瞭解航天器部署其兩個主要儀器的區域。

其中一種儀器,即地震儀,是進行流星搜索的原因。該儀器經過調整,可以感覺到在火星中顫抖的海浪;然後,科學家可以解析這些數據,以瞭解“紅色星球”的內部結構和活動。

但是,當隕石撞擊到行星表面時,它們也可能發生。因此,科學家對流星產生了興趣:計算這樣的影響在火星上發生的頻率將有助於研究人員解釋地震儀的數據。

這些努力並不標誌著科學家第一次在火星的天空上觀察流星。美國宇航局的“精神漫遊者 ”號於2004年至2010年漫遊“紅色星球”,並在2005年夏天進行了空中觀察。這個機會得益於天氣的影響,天氣清除了Spirit太陽能電池板上的大量灰塵,以至於它們產生了過多的能量,從而產生了一筆鉅款,最終成為負擔。

萊蒙說:“那是火星車在火星上度過的最乾淨的時間。” “在那個夏天,有太多的太陽能,他們不得不在晚上嘗試使用它,因為即使只是將其傾倒,白天使用的能量也會使流動站過熱。”

因此,Spirit花了一些晚上進行空中監視,但科學家們從未在該數據中發現流星。鑑於收集到的觀測資料的總規模,這還沒有定論:這可能意味著到達火星的流星數量少於科學家的預期,或者這意味著該團隊運氣不好。

nSight於2018年11月到達,它是一項低優先級的項目。最初的圖像來自著陸器的儀器部署攝像機,該攝像機安裝在流動站的手臂上,可以指向特定位置。但是幾個月以來,與流星相比,該相機的緊迫性更高。InSight的第二個關鍵科學儀器,一個綽號為痣的熱探針,一直很麻煩。鼠的意圖是在地表以下約


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5米處挖掘自身,以此來測量火星岩石中的熱傳輸。

但是,痣的挖掘進展緩慢。總的來說,這種探針很難在岩石上產生牽引力。該樂器甚至幾次從洞穴中彈出。痣所面臨的困難意味著儀器部署攝像頭致力於為工程師提供可視化的證據,以證明探測和救援企圖正在發生什麼。沒有時間凝視。

因此,尋找流星的科學家們改用了儀器情境相機。像它的伴侶一樣,這款相機是根據1999年的設計從好奇號流動站遺留下來的,然後升級為彩色的。(美國國家航空航天局的下一個火星探測器將於今年夏天發射升空,它將搭載全新的相機,包括變焦鏡頭和視頻功能。)

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但是,與“儀器部署相機”不同的是,“儀器上下文相機”被卡在適當的位置,並且配備了會扭曲視線的魚眼鏡頭。至少可以說,這不是天生的守望者。萊蒙說:“它的優點是視野更大,因此我們可以看到三分之一的視野。” “它有一個很大的缺點,那就是它在天空中看起來不是很高。顯然,如果您在地球上尋找流星,就不會專注於地平線。”

攝像機的白天圖像使它的注視挑戰顯而易見:火星本身佔據了攝像機的大部分視場。儘管夜景圖像看似均勻,但地面仍佔據了Instrument Context Camera的大部分視野,看不到星星。日落之後,只有一塊彎曲的天空留在紅色岩石上方,到處都是星星。

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到目前為止,儘管Lemmon檢查每個圖像是否有流星,但InSight的圖像卻顯示為空。萊蒙說:“從某種意義上說,它使人感到沮喪。”

他說科學家確實知道這類物體應該是什麼樣。如魚眼鏡頭所見,流星將遵循彎曲的路徑。萊蒙說,除此之外,火星上的流星看起來應該與地球上的流星大致相同。他說:“你有各種各樣的東西,從天空上的明亮條紋到真正的火球。” 富含二氧化碳的氣氛可能會使流星發出橙色的光芒,但萊蒙說,他不確定InSight的相機能否檢測到這種色偏。

但是,InSight影像中大多數微弱的光來自一個完全不同的天體現象:宇宙射線,即在各個方向上貫穿整個宇宙的原子碎片。與地面行人的恆星和流星不同,宇宙射線很難從地球上拍攝。我們的大氣層阻止了許多此類顆粒到達表面。地球上的一臺幸運的相機準備拍攝長時間曝光的圖像,可能會在這裡或那裡捕獲宇宙射線。

但是,美國宇航局噴氣推進實驗室的成像科學家賈斯汀·馬基說,火星沒有地球大氣層可以抵禦宇宙射線,因此紅色星球已經準備好容納宇宙射線探測器。這就是Instrument Context Camera夜間圖像中地平線的不可見曲線下方的每個亮點,即宇宙射線的指紋。瑪奇說:“ 宇宙充滿了宇宙射線。” “您不會考慮太多,因為它們大多隻是通過您或通過環境。”

儘管它們不會影響InSight的其他數據,但宇宙射線圖像可以滿足科學家對這些粒子的好奇心,尤其是它們在火星的頻率。條紋的長度與所涉及的粒子類型有關-較長的條紋通常是高能質子或介子,萊蒙說,以及宇宙射線的傳播角度。Maki說:“其中一些來自太陽。其中一些,我們不知道它們來自哪裡。” (顯示的顏色僅反映宇宙射線碰到的傳感器顏色。)

InSight的夜間圖像甚至可以捕獲宇宙射線的陰影。Maki說,這是因為,對於每5分鐘的曝光,相機還會捕獲即時視圖以從主圖像中減去,作為一種校準圖像。如果宇宙射線在該瞬時圖像中命中,而不是在主圖像中命中,則結果是一個暗點,標誌著宇宙射線將在瞬時圖像中出現的陰影。

但是令人毛骨悚然的看流星照片不會一直從火星流回。Lemmon說,從儀器情境相機獲取空中觀看照片的時間已經不多了,因為臭名昭著的火星沙塵暴季節即將開始,抹去了地平線。萊蒙說:“在幾周之內,我認為我們將無法看到甚至一顆低矮的明亮恆星。”


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