揭晓五年来最佳火星照片

　到本周四（3月10日），美国国家航空航天局（简称NASA）的“火星探测轨道卫星”（Mars Reconnaissance Orbiter，以下简称MRO）已经运行了五个年头，并取得了丰硕的成果。
　　自2006年3月10日进入环火星轨道以来，MRO已向地球传回了大量数据（迄今为止共有131万亿比特资料以及超过七万张照片），多于其他所有星际探测任务量的总和。
　　在探测卫星于头两年完成初期科学目标任务之后，NASA又两度延长了它的服役寿命。这段延长期使MRO对火星的观测时间达到两年半火星年之久，也为我们呈现了一幅这个星球生动变化的崭新画面。
　　NASA喷气推进实验室的里奇·朱雷克（Rich Zurek）在一份新闻稿中表示：“火星在每一年的情况都各不相同，附加的观测任务为我们了解火星大气层及其表面的变化特点提供一次绝好的机会。我们已经了解到火星比我们在五年前对它的认知要显得更具活力，而且情况也大不一样。我们还会陆续见到一些不为人知的方面。”
　　MRO带有六部科学仪器，其中包括可以察看火星表面地层情况的雷达，一部用来勘测这个星球四分之三区域内矿物含量的分光仪以及一部监控云雾和沙尘暴的天气照相机。
　　不过，最令人侧目的当属HiRise照相机（即高清晰度科学实验成像照相机），其分辨率让它可以从180英里（约290公里）之外的地方给一个沙滩球大小的物体进行特写拍摄。
　　到目前为止，HiRise相机已经拍摄了超过18500张能展示火星上的峡谷、环形山以及沙丘情况的近景照片。为了庆贺MRO的五周岁生日，现拿出我们最喜爱的一部分照片以飨读者。

　　沙尘暴式刺青

　　这些弯弯曲曲的路径是沙尘暴刮过的痕迹，由上升气流形成的旋转型气柱卷起疏松的红色尘埃颗粒，使地表露出了颜色深暗、比重较大的沙土。一直以来，沙尘暴都被指责为使“火星漫步者”探测器的太阳能电池板遭受意外之困的罪魁祸首。这张照片摄于2009年8月24日。


　　如影随形

　　这幅照片拍摄于2006年10月3日，画面呈现出直径达半英里（约805米）长的维多利亚（Victoria）陨石坑那让人惊叹的景象。“机遇号”火星车在照片拍摄前五天已经抵达维多利亚坑，当时的位置在陨石坑的边缘处（见下图标注“Opportunity”的地方）。“机遇号”一直在此进行勘察，到2008年8月才结束任务。

　　HiRise照相机仍然记录着“机遇号”的行踪。下方这幅照片拍摄于2011年3月1日，“机遇号”当时正在对直径295英尺（约90米）名为圣玛丽亚（Santa Maria）的陨石坑的边缘地带进行勘探工作。



　　“雪崩”尘云

　　在去年冬天，HiRise相机捕捉到了一次“雪崩”的动态画面。这张拍摄时间为2010年1月27日的照片显示，当一大块固体二氧化碳从悬崖表面跌落到2000英尺（约610米）的崖下时，至少导致出现了三股尘云。此刻正值火星上冬去春来之时，冰层可能是由于气温升高和阳光照射而发生了位移。
　　这是HiRise相机第二次观测到“雪崩”的发生。第一次是在2008年2月19日（下图），当时冰层从一处斜坡上滑下，激起的尘云大约有600英尺（合183米）宽。



　　漂亮的地层

　　这张拍摄于2006年11月8日的照片展示了由颜色深浅不一的物质所构成的地层，如同火星的气候发生周期性的缓慢变化一样，地层的铺设形成或许已有数百万年历史。
　　如果你站在火星之上就会发现地层实际上看起来并不是黄蓝两色。HiRise相机采用了三种颜色来拍照：蓝绿色、红色以及看不见的近红外光谱。然后，彩色图像相互叠加并用可见的红蓝绿三种颜色显示，以此来突出不同的地质特征。


　　天降凤凰

　　2008年5月25日这天，MRO正好处在合适位置，可以捕捉到“凤凰号”着陆探测器降落到火星表面的图像。MRO当时身在472英里（约760公里）之外，当它拍摄这张照片的时候，正以每秒大约两英里（合3.2公里）的速度向前进发。
　　由于角度所造成的误导，“凤凰号”看起来似乎将要掉进这个直径达6英里（约9.7公里）的海姆达尔（Heimdall）陨石坑里。实际上，它距离陨石坑的边缘尚有约12英里（合19.3公里）之远。


　　水之脉络

　　在这张摄于2007年8月5日的照片上，火星南半球一个大坑的壁面上散布着众多脉络状水沟。这些水沟可能是几百万年前由液态水冲刷而成，那个时候的火星要比现在更加温暖和湿润。


　　星暴蜘蛛

　　火星上的每一个春天，受季节性影响而形成的固体二氧化碳（即干冰）不用首先经过融化这一过程，便直接由固体转化成了气体。在这张拍摄于2009年2月4日的图像上，气化过程在土壤里形成了漂亮的图案，就如同树枝状的蜘蛛图案一般。


　　南边的瑞士干酪

　　火星的南极是一个怪异的地方。永久冰层被大自然凿成了外表光滑的漩涡形状，行星科学家称之为“瑞士干酪地形”。高海拔的地方覆盖着厚达30英尺的固体二氧化碳。凹陷地带被认为是固体二氧化碳受到升华影响（直接由固态变为气态）发生位移而形成的。
　　HiRise相机一直密切监视着火星南极极冠的变化情况。上面这幅照片拍摄于2007年8月28日。在下面这张摄于2010年12月30日的照片里，凹陷地带形成了一个古怪的笑脸图案。




　　冬季沙丘

　　不同大小的沙丘和波纹状地带是这张摄于2006年11月25日的照片重点展现的位置。色彩光亮处被认为是二氧化碳或者是水霜。


　　铺平道路

　　MRO还帮助我们选择下一部火星探测器的目的地。这张照片的拍摄时间是在2009年6月15日，它向我们展示了最后四个候选地点之一的一处地方，这便是埃伯尔斯维德（Eberswalde）陨坑。埃伯尔斯维德紧邻着一块广阔而又蜿蜒的三角洲地带，这块三角洲被认为能够给火星曾经长期存在液态水提供一些绝佳证据。

　　照片提供：NASA/喷气推动实验室/亚利桑那大学