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美國宇航局計劃實現火星天氣預報

2017-02-15
關鍵詞: 航空航兵

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目前火星天氣預報是由圣地亞哥的馬林航天科學系統(MSSS)的研究人員完成的,他們每周會發布一次新的預報

據國外媒體報道,有時候,我們對空間技術已經習以為常。當大型颶風“馬修”沿著美國東海岸從加勒比海向南卡羅來納一路肆虐時,我們能非常仔細地監測它的動向。一方面,氣象衛星每分鐘都會傳回颶風的最新位置。而另一方面,國際空間站每天都會多次飛越這頭巨獸,空間站上航天員則可以借此機會拍攝颶風的照片。這一系列密切地監視有助于我們了解颶風帶來的影響。而對臺風路徑的預測讓我們得以提前疏散居民,這對之后的緊急救援幫助不小。

然而在火星附近,我們只有屈指可數的幾顆軌道衛星,而且這些衛星上用于觀測大氣層的設備也是少之又少。所以當人類登陸火星時(美國宇航局計劃在本世紀30年代,SpaceX公司的計劃甚至更早),除非屆時我們部署了更多的衛星和氣象站,否則預測登陸人員附近的天氣恐怕會十分困難。不過隨著時間的推進,越來越多的航天器會抵達火星,我們有可能在人類登陸火星時已經建成了一個天氣預報網絡。

目前火星天氣預報是由圣地亞哥的馬林航天科學系統(MSSS)的研究人員完成的,他們每周會發布一次新的預報。美國航天局許多火星車和軌道衛星上的攝像頭就是這家機構制造,目前他們用于預測天氣的資料全部來自于美國航天局火星勘察軌道飛行器上的火星彩色成像儀相機拍攝的照片。但是美國航天局行星科學家Michael Smith表示,如果想要建立一個穩健的天氣預測系統,我們需要由大量軌道衛星和地面氣象站組成的網絡,以追蹤氣象的實時變化。

Smith表示,在我們這個行當里,真理就是多多益善。他告訴《Seeker》,火星上一個特別難以測量的東西就是風。因為在軌道上你需要激光雷達才能追蹤塵埃的速度或是大氣層的變化。同時,地面氣象站也有助于將特定地點的測量數據填補進整個模型中。但是研究人員也在不斷地做出改進。美國航天局噴氣推進實驗室最近宣布,火星上下一次全球大沙塵暴極有可能在10月29日開始。這是有史以來人類首次做出如此精確的預測。該預測是基于自1924年來,我們對火星上行星水平風暴的觀測結果。研究人員發現同一時間已經出現過9次風暴,最近的5次發生在1977、1982、1994、2001和2007,那時我們在火星附近已經部署了軌道探測器。

盡管相比幾十年前已是巨大的進步,Smith仍然表示他急切地希望得到更多的數據。如果他能不考慮經費問題來打造一套系統,他希望能使用更多的軌道探測器和著陸器,以增進對驅動火星天氣潛在機制的理解。他還補充說,由于美國航天局準備在本世紀30年代登陸火星,他希望那時的計算機模型能比今日的更加詳盡,以提供更好的天氣預報。

盡管30年代離現在似乎尚有時日,但太空任務常常需要數十年進行規劃。所以未來的天氣預報要取決于在接下來的幾年里,怎樣的軌道探測器和著陸器會投入使用。Smith補充說,美國航天局有可能推進將立方體衛星送上火星。由于絕大部分的氣象設備(除了激光雷達)都能借助簡單的電子器件來搭建,這些小型航天器最終可以作為遠程氣象站使用。這就能讓我們以相對較低的成本擴展我們的天氣監測任務。


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