美国宇航局的火星奥德赛轨道飞行器拍摄了火星及其卫星火卫一的令人惊叹的图像，提供了火星弯曲景观和大气的独特视角。这项技术成就增强了我们对火星的了解并有助于未来的探索。图片来源：NASA/JPL-Caltech

该航天器拍摄了一系列全景图像，展示了薄雾层云和尘埃下弯曲的火星景观。这 10 张图像首尾相连，不仅提供了新鲜、令人惊叹的火星景观，而且将帮助科学家对火星大气获得新的见解。

美国宇航局的奥德赛轨道飞行器使用 THEMIS 相机捕捉到了火星地平线的这种不寻常的景象，工程师们花了三个月的时间来计划这次行动。它是在距离火星表面约 250 英里的地方拍摄的——与国际空间站绕地球运行的高度大致相同。图片来源：NASA/JPL-Caltech/ASU

该航天器于 5 月份在约 250 英里（400 公里）的高度拍摄了这些图像，该高度与空间站飞越地球的高度相同。

亚利桑那州立大学的乔纳森·希尔（Jonathon Hill）是奥德赛相机（称为热发射成像系统，或THEMIS）的运营负责人，他说：“如果宇航员在火星上空的轨道上，这就是他们看到的视角。之前还没有任何火星飞船看到过这样的景象。”

美国宇航局的火星奥德赛轨道飞行器首次捕捉到了火星的景象，展示了弯曲的地平线和大气层，类似于宇航员从国际空间站看到的地球。虽然火星上还没有宇航员，但这个视图让我们了解了他们可能会看到什么。美国宇航局火星奥德赛轨道飞行器的副项目科学家劳拉·科伯 (Laura Kerber) 解释了该航天器如何以及为何捕捉到与国际空间站看到的地球类似的红色星球的景象。图片来源：NASA/ JPL-加州理工学院

它是如何完成的

这种视角之所以如此罕见，是因为创建它所面临的挑战。管理该任务的美国宇航局南加州喷气推进实验室和建造奥德赛并共同领导日常运营的洛克希德·马丁航天公司的工程师们花了三个月的时间规划 THEMIS 观测。红外热像仪对温度的敏感性使其能够绘制地球表面的冰、岩石、沙子和灰尘以及温度变化的地图。

它还可以测量大气中的水冰或灰尘含量，但仅限于航天器正下方的狭窄柱中。这是因为 THEMIS 固定在轨道飞行器上；它通常指向下方。

该任务需要更广阔的视野来观察大气层。了解这些水冰云和尘埃层之间的相互关系——无论是一层还是几层相互堆叠——有助于科学家改进火星大气层的模型。

“我认为这是观察大气层的横截面，”喷气推进实验室的奥德赛项目科学家杰弗里·普劳特说。“有很多细节你从上面看不到，这就是 THEMIS 通常进行这些测量的方式。”

美国宇航局 2001 年火星奥德赛轨道飞行器使用 THEMIS 相机拍摄了火卫一的一系列图像，火卫一是这颗红色星球的两颗小卫星之一。图片来源：NASA/JPL-Caltech

如上文所述，由于THEMIS无法枢转，因此调整相机的角度需要调整整个航天器的位置。在这种情况下，团队需要将轨道飞行器旋转近 90 度，同时确保太阳仍然照射在航天器的太阳能电池板上，但不会照射到可能过热的敏感设备上。事实证明，最简单的方向是将轨道飞行器的天线指向远离地球的方向。这意味着该团队在几个小时内与奥德赛失去联系，直到操作完成。

奥德赛任务希望在未来拍摄类似的图像，捕捉多个季节的火星大气。

非常开心

为了充分利用他们的努力，该任务还拍摄了火星小卫星火卫一的图像。这是 22 年来轨道飞行器第七次将 THEMIS 对准月球，以测量月球表面的温度变化。

“我们看到的火卫一的角度和照明条件与我们习惯的不同，”希尔说。“这使其成为我们火卫一数据集的独特部分。”

新图像提供了对火星卫星成分和物理特性的深入了解。进一步的研究可能有助于解决关于火卫一直径约 16 英里（25 公里）的争论，火卫一是一颗被捕获的小行星，还是因撞击而从火星表面炸出的一块古老的火星。

JAXA 在火星上的 MMX 航天器的艺术概念图。图片来源：日本宇宙航空研究开发机构

NASA正在与JAXA（日本宇宙航空研究开发机构）一起参与火卫一及其姊妹卫星火卫二的样本返回任务，称为火星月球探索者 (Mars Moon eXplorer) 或 MMX。Odyssey 的火卫一图像将对从事奥德赛轨道器和 MMX 工作的科学家有所帮助。

THEMIS 由位于坦佩的亚利桑那州立大学建造和运营。喷气推进实验室是加州理工学院在帕萨迪纳的一个部门。