2021年5月,中國(guó)首輛火星車“祝融號(hào)”搭載天問一號(hào)成功著陸于火星表面。
2021年3月,中國(guó)首輛火星車的全球征名活動(dòng)中,“祝融號(hào)”榮登榜一,“祝融號(hào)”意味著火神祝融登陸火星,這輛火星車承載了我國(guó)千百年來(lái)對(duì)火星的向往之情。
祝融號(hào)成功登錄火星畫面
人們不禁好奇,火星上究竟有些什么?實(shí)際上“祝融號(hào)”傳回的照片非常的模糊,人們開始拿40多年前的美國(guó)海盜號(hào)拍攝的照片相比較,兩張照片有什么不同?海盜號(hào)拍攝的照片為什么比“祝融號(hào)”清晰?這兩艘宇宙探測(cè)器又有什么區(qū)別?
5月19日國(guó)家航天局公布了祝融號(hào)拍攝到的火星影像
關(guān)于“祝融號(hào)”與火星表面的自拍照引發(fā)了國(guó)內(nèi)外廣泛的關(guān)注與討論。甚至在當(dāng)年12月還入選年度十大新詞與十大熱詞。但隨著國(guó)人的歡呼慶祝,國(guó)外的質(zhì)疑之聲卻不斷傳來(lái)他們吐槽,我國(guó)“祝融號(hào)”傳回的火星照片模糊不清,遠(yuǎn)不如40多年前美國(guó)海盜號(hào)火星探測(cè)器傳回的照片清晰,事實(shí)真的如此嗎?
兩張照片詳細(xì)對(duì)比
從兩張照片的對(duì)比來(lái)看,美國(guó)海盜號(hào)的照片確實(shí)比我國(guó)照片要清晰。一個(gè)是黑白的照片,一個(gè)是彩色的照片。一張模糊不清。一張能夠清晰地看到火星表面的“溝壑”。
肉眼可見的對(duì)比
而且放眼望去,美國(guó)海盜號(hào)拍攝的是近景,我國(guó)“祝融號(hào)”拍的是遠(yuǎn)景,比較模糊,看不清楚。這樣看來(lái),我國(guó)“祝融號(hào)”拍攝的照片似乎確實(shí)比不上美國(guó)海盜號(hào)在40多年前拍攝的照片。但照片清晰度不如美國(guó)40多年前拍攝的照片,就代表著我國(guó)技術(shù)或其它方面不如美國(guó)?這也太過武斷。所以我們接下來(lái)就詳細(xì)地來(lái)了解下海盜號(hào)拍攝照片如此清晰,而我國(guó)“祝融號(hào)”拍攝照片不如美國(guó)的原因。
海盜號(hào)的照片如此清晰的原因?
海盜號(hào)拍攝的照片之所以如此清晰,在40年后的現(xiàn)在看來(lái)依然超越大多數(shù)探測(cè)器所拍攝的照片,是有原因的。海盜計(jì)劃是美國(guó)繼旅行者深空探測(cè)器成功之后的又一野心勃勃的計(jì)劃,該項(xiàng)計(jì)劃耗資10億美元。相比現(xiàn)在的許多探測(cè)器,海盜號(hào)在某些方面的能力現(xiàn)在也毫不遜色。
美國(guó)斥巨資研發(fā)的海盜號(hào)探測(cè)器
其一便是它們獨(dú)特的航天器設(shè)計(jì)。海盜號(hào)的航天器設(shè)計(jì)包括軌道器和著陸器。軌道器的作用是運(yùn)送“著路器“到達(dá)火星,同時(shí)為著陸器進(jìn)行通訊中繼。它擁有著四個(gè)太陽(yáng)能電池翼沿軌道器軸對(duì)稱設(shè)計(jì)。寬大的羽翼設(shè)計(jì)加上安裝的超大面積太陽(yáng)能電池板,使得海盜號(hào)可提供將近620瓦特的功率。為了完成既定任務(wù),它安裝的科學(xué)儀器包括成像、紅外成像裝置、以及大氣水蒸氣等各種先進(jìn)設(shè)備。
著路器是六面鋁質(zhì)結(jié)構(gòu)。每面高1.09米,長(zhǎng)0.56米。海盜號(hào)的著陸器是火星大部分任務(wù)的承載者,為了完成火星科研任務(wù)的研究,攜帶了當(dāng)時(shí)最為先進(jìn)的設(shè)備儀器。例如,兩臺(tái)傳真攝像儀、生物實(shí)驗(yàn)室、地震計(jì)等。既定任務(wù)包括拍攝火星照片、進(jìn)行火星生物研究,研究火星物質(zhì)的化學(xué)成分等。
海盜號(hào)結(jié)構(gòu)
在海盜號(hào)著陸火星表面后,僅40分鐘就將第一張彩色火星圖傳回了地球,且清晰度都很高。所以探測(cè)器設(shè)備設(shè)計(jì)的優(yōu)異和先進(jìn)是海盜號(hào)拍攝照片清晰的原因之一。
其次是拍照技術(shù)的原因。美國(guó)海盜號(hào)的拍攝技術(shù)參考了蘇聯(lián)的金星探測(cè)器的攝像方法。即逐個(gè)掃描法。在一遍一遍掃描的基礎(chǔ)上,將多次掃描的結(jié)果疊加,然后得出更為清晰的照片。因此,耗費(fèi)巨大價(jià)錢打造的先進(jìn)設(shè)備,又采取的是當(dāng)時(shí)最高端的拍攝技術(shù),美國(guó)海盜號(hào)拍攝的照片又怎么會(huì)不清晰?
卡爾·薩根和海盜號(hào)
“祝融號(hào)”與“海盜號(hào)”的對(duì)比
“祝融號(hào)”和海盜號(hào)拍攝照片的目的對(duì)比。前面說到,美國(guó)發(fā)射兩個(gè)海盜號(hào)探測(cè)器是為了探索火星上是否有生命的跡象。所以相比“祝融號(hào)”來(lái)說,海盜號(hào)的任務(wù)重點(diǎn)便是探索火星上是否有其它生命存在。而拍攝是檢查局部是否有生命存在的手法之一。因此,拍攝是它們的任務(wù)重點(diǎn)之一,需要高清晰度的照片來(lái)排查生命存在的跡象。
海盜號(hào)分別在火星上工作了六年和三年,對(duì)火星進(jìn)行了多次拍照和考察。四次探測(cè)火星是否有活物的實(shí)驗(yàn)和五萬(wàn)多張高清晰度的火星照片,都沒有發(fā)現(xiàn)任何生命的存在,從而排除了我們對(duì)火星人的想象。
高清照片排除了火星有生命的猜想
而我們的“祝融號(hào)”的拍攝目的和海盜號(hào)的大為不同。對(duì)于海盜號(hào)來(lái)說,拍攝是它們工作任務(wù)的重點(diǎn)。而我們“祝融號(hào)”拍攝照片不是為了記錄火星表面的正式照片,而是為了檢查火星車的完整情況。所以,在火星車啟動(dòng)之前,“祝融號(hào)”會(huì)自拍一張來(lái)查看自己表面是否完好無(wú)損。
在國(guó)家航天局發(fā)布的“祝融號(hào)”傳回的第一批火星照片來(lái)看,我們可以直觀地看到著陸平臺(tái)以及火星車的坡道已經(jīng)展開?;鹦擒嚨奶炀€、太陽(yáng)能電池板等都已正常展開。
“祝融號(hào)”的自拍
所以就目的而言海盜號(hào)的拍攝是它們的重點(diǎn)工作之一,為了檢測(cè)火星是否有生命。而我國(guó)“祝融號(hào)”可遠(yuǎn)沒有這么正式,拍攝只是為了自檢。檢查自己外表無(wú)損傷,檢查應(yīng)該正常到位的設(shè)備是否正常開啟。所以拿我們的照片與美國(guó)的照片相比,就好比拿業(yè)余的和專業(yè)的相比。
因此這兩張照片的清晰度是不能得出,我國(guó)“祝融號(hào)”比不上海盜號(hào),中國(guó)技術(shù)差勁的結(jié)論的?!白H谔?hào)”和海盜號(hào)收獲與結(jié)果對(duì)比。美國(guó)航天局先后發(fā)射海盜一號(hào)和二號(hào),來(lái)尋找火星未知的生命。但海盜號(hào)在火星表面的實(shí)驗(yàn)沒有任何收獲。但如今有人提出,海盜號(hào)的設(shè)計(jì)存在問題,得出的火星無(wú)生命體的說法并不可信。海盜號(hào)敏感度不高,或許很難辨別出火星潛在的火星生命體。
海盜一號(hào)和二號(hào)探測(cè)器
當(dāng)初,海盜號(hào)探測(cè)器考察發(fā)現(xiàn)火星或許有消化器官分子組織存在的可能。但科學(xué)家們用海盜號(hào)的氣相色譜分析儀檢測(cè)火星土壤時(shí),卻否定了這種可能。而我國(guó)“祝融號(hào)”就目前而言還在繼續(xù)工作中。但就探測(cè)任務(wù)而言,開展的各種探測(cè)任務(wù)都圓滿成功完成。
所以不是照片清晰度不高,就代表我國(guó)“祝融號(hào)”不如美國(guó)海盜號(hào)。雖然就單看照片而言,我國(guó)照片確實(shí)不如美國(guó)海盜號(hào)拍攝的照片,這一點(diǎn)我們無(wú)可否認(rèn)。美國(guó)在一些方面技術(shù)確實(shí)比較優(yōu)秀,是我們國(guó)家需要學(xué)習(xí)的對(duì)象。但對(duì)比其它方面來(lái)說,“祝融號(hào)”也有強(qiáng)于美國(guó)海盜號(hào)或其它火星車的地方。所以,外國(guó)網(wǎng)友的技術(shù)差勁的說法完全是無(wú)稽之談。
祝融號(hào)結(jié)構(gòu)
“祝融號(hào)”的其它小知識(shí)
為什么“祝融號(hào)”的設(shè)計(jì)壽命只有90天。美國(guó)機(jī)遇號(hào)火星車卻行駛了14年多。但其實(shí)這里所說的設(shè)計(jì)壽命只是我們科學(xué)家們?yōu)樗鼈円?guī)劃的存活時(shí)間,并不是一定的。機(jī)遇號(hào)的設(shè)計(jì)壽命也只有90天,但它卻工作了十幾年。所以說設(shè)計(jì)時(shí)間和使用時(shí)間并不等同。
機(jī)遇號(hào) 15 年的努力,讓人類了解火星向前邁進(jìn)了一大步
火星探測(cè)任務(wù)總設(shè)計(jì)師張榮橋表示,在只有一個(gè)環(huán)繞器的情況下,我們需要讓火星車在三個(gè)月內(nèi)完成所有設(shè)備開機(jī)并正常使用,然后收集到所有火星數(shù)據(jù),完成它的探測(cè)任務(wù),最后將時(shí)間讓給環(huán)繞器。三個(gè)月后它不會(huì)沉睡,而是還在繼續(xù)行駛。
火星探測(cè)任務(wù)總設(shè)計(jì)師張榮橋
因此雖然只有90個(gè)火星日的設(shè)計(jì)壽命,但我們相信“祝融號(hào)”的實(shí)際行駛壽命絕不會(huì)如此,一定會(huì)超出預(yù)期。