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向火星出发!研究人员为何对这颗红色行星感兴趣?

火星的插图。红色的地表和山脉。
Maria Genzer
Finnish Meteorological Institute, Group Head of Planetary Research and Space Technology Group
Published: Jun 29, 2020
Space exploration
创新与灵感

对于大气研究人员,地球的邻居火星是一个极富吸引力的研究课题:这颗荒芜行星的大气就像是地球大气的简化模型,剔除掉了所有复杂的影响因素。

在环绕太阳的所有行星中,火星在很多方面与地球有着相似之处。 

火星大气主要由二氧化碳组成,干燥、寒冷,并且密度大约只有地球大气的百分之一。然而,地球和火星有着几乎相同的转轴倾角,每天的时长也接近一致。由于具有这些特征,地球大气和火星大气有着同样的行为方式。

由于两颗行星的大气具有这些相似特性,使得开展对比行星研究成为可能。通过研究火星,我们可以对地球及其大气产生新的了解。在研究地球大气时,水和植物的影响给研究带来了挑战,因为这些影响会掩盖大气现象的效果。但是,火星上并没有这些干扰因素。

火星为何发生了变化?

研究表明,曾有一个时期,火星和地球比现在更为相似。数十亿年前,火星拥有广袤的海洋、奔腾的河流,甚至可能拥有原始的细菌生命,尽管尚未发现相关证据。

要维持液态水的存在,火星需要拥有比当前更加稠密的大气和更高的气压。然而,火星的大气逐渐变得稀薄,大部分消失在了太空中,这导致火星变成了我们如今所知的荒芜模样。我们的这颗姊妹星球为何发生了这番变化?又是如何发生的变化?

通过研究火星及其大气现象,我们还能更加详细地了解地球的大气及其行为。通过这种方式,我们可以对天气和气候有更深入的了解。

火星天气也能预测 

芬兰气象研究所和赫尔辛基大学开展合作,将北欧各国所用的天气预报模型进行改造,使之也能够用于火星。尽管当前火星上还没有人生活,但是可以用预测地球天气的方法来预测火星天气。然而,当下这个天气模型仅用于研究目的。

如果国际空间运营商执行他们的计划,火星可能会成为载人星际航行的第一个目的地。一旦将人送上火星,获取关于火星天气的高质量精确信息就变得十分重要,例如是否会发生沙尘暴。

另外,无人飞船在火星上起降时也需要大气信息。这些数据可以使用由芬兰气象研究所基于维萨拉技术开发的测量设备来收集。

毅力号火星车,版权所有 NASA/JPL-Caltech

这里有人吗?

有,我们在这里,并且已经坚持了数十年。通过与芬兰气象研究所开展合作,我们的技术搭载在了 NASA 火星探索计划的新的毅力号火星探测车上,将很快再次登陆火星。  

Maria Genzer, FMI, Copyright Tero Pajukallio Diaidea
Liftup: Contact Card | Jun 29, 2020

Maria Genzer

芬兰气象研究所行星研究和空间技术小组负责人

Maria leads work in several space instrumentation projects dealing with pressure and humidity sensors. She is the technical and project manager of MEDA PS and MEDA HS and a member of M2020 science team. He has worked in numerous space projects since 1996, including for example Rosetta/Cosima, Mars Phoenix lander pressure sensor, MSL Curiosity / REMS, Exomars 2016/DREAMS, BepiColombo/SIXS.

Image: Teru Pajukallio, Diaidea

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