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197天的等待!中国首张火星照片公开,但表面为何不是红色的?

 老老树皮 2021-02-08

去年,中国在航天航空领域取得了重大突破,“嫦娥五号”顺利登月,创下多个世界级纪录;火星探测器“天问一号”开启了漫长的“探火之旅”。如今,“天问一号”在轨飞行197天后,顺利完成第四次轨道中途修正,并传回首张火星图像,这意味着中国在探索火星之路上又迈出了巨大的一大步。

从传回来的照片中,我们能清楚地看到阿斯达利亚平原、克律塞平原、子午高原、斯基亚帕雷利坑,以及最长的峡谷水手谷等标志性地貌。但有不少人提出疑问,火星怎么是黑白的?其实不是火星是黑白的,而是照片是黑白的。

那么又有人会问了,为什么照片不拍成彩色的呢?第一,人类肉眼的可见波长大约在400到760纳米,范围非常窄。第二,现代相机之所以能成像是因为其拥有布满光敏元件的电荷耦合器件,这些元件能感应到光的强度,并把它用亮暗来表示,也就是我们平常看到的黑和白。而如果想要进一步显现颜色的话,还要需要滤光器的配合,即通过红、绿、蓝三种颜色的滤光片成的三张照片再合成。

如此一来,我们可以这样理解:如果探测器拍摄的是彩色照片,那么我们就只能捕捉到可见光,而如果拍下黑白照片则能拍摄到不同波长下的天体或其他一些未知事物,利于发现更多可能性。另外,光线太暗、干扰太多以及成本问题,也是拍摄黑白照片的因素之一。

拍完照片,“天问一号”接下来要完成的是利用近火制动降低速度,然后进入火星轨道,实现软着陆后将火星车送上火星表面,进行最重要的地表巡视探测。据悉,此次任务要环绕火星展开全球性、综合性的探测,这意味着火星车将行驶很长一段时间。

不过,火星表面的光照强度较弱,且沙尘覆盖较为严重,使用太阳能电池的火星车有可能会面临动力能源不足问题。如此一来,想必有人又会发问:“火星车的动力为什么不使用核电池?”毕竟中国的月球车已经用上了核电池,美国的“好奇”号火星车也使用了核电池,我们为何又回过头去用太阳能动力?其实原因也不难理解:

第一,核电池虽然效率高,但安全问题也不容忽视,一旦使用不到位会产生严重后果,甚至可能在太空或火星表面造成大面积核污染。

第二,中国虽然掌握了核电池技术,但也并非是100%成熟。加上“天问一号”是首次探测火星,还有许多技术上的难题需要攻克,为了保险起见,稳妥一些太阳能电池确实是上上之策。况且与之前的技术相比,火星车的太阳能电池也有所改进,在数量上增加到了四片。当然,随着国内相关技术的进步,未来条件允许的话,核电池仍会是最佳选择,只是目前尚不必苛求。

从月球到火星,中国正在一步步实现航天航空强国的目标,相信这个梦想将在不久的将来成为现实。

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