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1)Mini-TES的作用是什么?
小型热辐射光谱仪能够对漫游者火星车周围的地貌进行矿物学与热能物理学遥测,从而引导火星车对关键地形进行细致观测。
小型热辐射光谱仪汇集了高分辨率的红外光谱,能够识别出包括硅酸盐、碳酸盐、硫酸盐、磷酸盐、氧化物与氢氧化物在内的各种矿物质。小型热辐射光谱仪还能对火星的低空大气边界层进行监测,提供诸如悬浮尘埃数、冰晶数量以及水气的不透明度等相关信息。
小型热辐射光谱仪可以被称作“迷你版”的热辐射光谱仪。由美国亚利桑那州立大学与Raytheon Santa Barbara Remote Sensing公司共同研制的热辐射光谱仪最初应用于火星“观测者”与火星“全球勘探者”探测行动。
2)为何选择火星作为探测目标?
火星不仅是一个与地球十分类似的行星,更是一个错综复杂而又充满乐趣的星球。它拥有和地球一样丰富的地貌特征:极地冰盖、干涸的河谷、火山、峡谷、盆地。尽管之前人类对火星已经进行了多次探测,但是还有大量未知之谜等待我们去揭示。在太阳系的大家庭中,火星或许是与地球最相似的一颗行星,也是寻找“星外来客”最佳地点。
3)寻找火星上水的存在有什么样的重要意义?
“勇气号”与“机遇号”火星双车的主要科学目的就是研究火星的地质演变历程,从而判断水在这段历史中到底发挥了何种作用。
水是生命起源与繁衍的必备元素。探明火星曾经存在过多少流量的液态水,这些液态水曾经存在于哪个时期,是科学家研究的基本课题,也是火星过去甚至现在存在生命形式的有利证据。
4)小型热辐射光谱仪对寻找火星上是否存在水有何帮助?
小型热辐射光谱仪是一个167波段、高分辨率的红外光谱仪,能够立即识别出火星车着陆点附近的矿石种类。
在古谢夫陨石坑(Gusev Crater)着陆点,小型热辐射光谱仪将寻找碳酸盐和硫酸盐这类只有在有水的条件下才能形成的矿物质。此类矿物的发现将有力地证明古谢夫盆地曾为湖泊的假说。
在本初子午线平地着陆点,小型热辐射光谱仪将帮助测定灰色赤铁矿在火星上是如何形成的。在地球上,灰色赤铁矿物通常形成于水中。小型热辐射光谱仪将在这里探寻针铁矿物和磁铁矿物的痕迹。一旦针铁矿物被探明,基本可以确定这一地区曾有水的存在。如果没有找到针铁矿物,只找到了磁铁矿物,那么这一地区的赤铁矿物就是在干燥环境下形成的。
5)除了小型热辐射光谱仪,火星登陆器上还携带了什么科学仪器?
每个登陆器展开后都是一辆由太阳能板及锂电池系统提供能量的漫游者火星车,预计两辆漫游者将在火星上工作数月之久。它们将利用携带的多种科学仪器来探测周围环境,其中包括三台彩色立体摄像机,一台显微镜和三台特殊的光谱仪。
彩色摄影机将用来搜寻一种名为“交错层”的岩石结构以及其他能够证明火星上曾有流动或静态水的证据。
显微镜将用来观测火星车周围地区岩石与土壤的微粒结构。水中生成的粒子通常有着较为光滑的物理形态,而刚刚喷发出的火山灰通常呈锋利的锯齿形。
光谱仪能够探明火星岩石和土壤中的矿物构成与化学成分。
6)NASA为何选择古谢夫陨石坑作为登陆点?
虽然崎岖的峡谷山路或是火山喷发口都极具挑战性,不过在这些地点登陆的难度与危险性都使科学家放弃了选择它们的念头。
漫游者登陆点的选择必须安全性与科学探索性两者兼备。
有科学家相信,从古谢夫南部一个大型盆地而来的水流使这里成为一片湖泊,并且存在了数百万年之久。一条名为“麦阿狄母(Ma’adim Vallis)”的大峡谷就曾担当了向盆地输水的重任。在峡谷与古谢夫盆地的交汇处,我们可以看到由古河流三角洲地带沉积而成的侵蚀性地形。
7)NASA为何选择本初子午线平地作为登陆点?
虽然崎岖的峡谷山路或是火山喷发口都极具挑战性,不过在这些地点登陆的难度与危险性都使科学家放弃了选择它们的念头。
漫游者登陆点的选择必须安全性与科学探索性两者兼备。
本初子午线平地的面积与美国俄亥俄州大体相等。在这里,曾探测出了一种氧化铁矿物质——灰色赤铁矿的光谱信号。这是热辐射光谱仪的主要科学发现,因为在地球上,赤铁矿的形成通常与水紧密相关。
8)小型热辐射光谱仪是如何到达火星?
2003年6月10日,NASA发射了Delta II型运载火箭。火箭上载有第一个到达红色星球的火星探险漫游者“勇气号”。
27天后,即2003年7月10日,“勇气号”的孪生兄弟“机遇号”也奋起直追。两艘飞船都花了大约208天的时间才走完长达三亿英里的火星之旅。
每艘飞船都携带了一个装备有小型热辐射光谱仪的火星探险漫游者。
在太空航行近7个月后,“勇气号”于2004年1月3日到达火星并降落在位于南半球赤道附近,横跨近90英里的古谢夫陨石坑内。随后,“机遇号”也于2004年1月24降落在靠近火星赤道的本初子午线平地内。
9)关于古谢夫陨石坑,科学家们还了解哪方面的情况?
古谢夫陨石坑形成于30亿到40亿年前,是一个直径达90英里的陨石撞击坑。由火星环轨道飞行器上的激光测高计绘制出的地形图表明,该陨石坑的深度只有一英里多。
我们已知的是,古谢夫陨石坑的地面被厚达2英里的物质所覆盖。科学家们目前还不能确定这些沉积物的由来。有人相信这是由盆地南边麦阿狄母大运河(Ma’adim Vallis)的河水中夹杂的物质沉淀而成,也有人说是由盆地附近的Apollinaris Patera火山喷发出的火山灰覆盖了整个盆地。
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