作者:陸博涵
中國(guó)科學(xué)院國(guó)家空科學(xué)中心
中國(guó)科學(xué)院月球與深空空探測(cè)總體部
衛(wèi)星是在封閉的軌道上圍繞一顆行星運(yùn)行的天體，可分為人造衛(wèi)星和自然衛(wèi)星。在太陽(yáng)系中，除了水星和金星，所有的行星都被衛(wèi)星環(huán)繞。月球作為人類首次登陸的地外天體，屬于地球的天然衛(wèi)星。
作為太陽(yáng)系八大行星之一，火星還有兩顆天然衛(wèi)星，分別以古希臘神話中戰(zhàn)神阿瑞斯的兒子命名——火衛(wèi)一和戴莫斯。
早在1726年，喬納森·斯威夫特就受到伽利略借助望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)木星衛(wèi)星的啟發(fā)。他在小說(shuō)《格列佛游記》中提出了一個(gè)猜想:火星上可能有兩個(gè)更小的衛(wèi)星。前者每10小時(shí)繞火星一周，后者每21.5小時(shí)繞火星一周。雖然這個(gè)猜想和火星的真實(shí)數(shù)據(jù)不一樣，但是作為一個(gè)猜想已經(jīng)很偉大了。
火星的衛(wèi)星-遠(yuǎn)的和近的。
一百多年后的1877年，阿薩弗·霍爾在美國(guó)海軍天文臺(tái)先后發(fā)現(xiàn)了兩顆火星衛(wèi)星——火衛(wèi)一和戴莫斯。1971年11月至12月，美國(guó)的水手9號(hào)探測(cè)器首次拍攝了火衛(wèi)一和戴莫斯。
圖1戴莫斯(來(lái)源:美國(guó)宇航局)
圖2火衛(wèi)一(來(lái)源:美國(guó)宇航局)
火衛(wèi)一是火星兩個(gè)衛(wèi)星中較大的一個(gè)，形狀像土豆。它的質(zhì)量為9.8×1015kg，外形尺寸為26.6km×22.2km×18.6km，與火星的平均距離約為9378km，比其他任何已知行星都近。它的軌道周期是7小時(shí)39分鐘，它繞火星的速度比它的自轉(zhuǎn)速度快，所以火衛(wèi)一一天可以繞火星三圈。
木衛(wèi)二是火星的兩顆衛(wèi)星之一，距離火星較遠(yuǎn)，體積較小。它的質(zhì)量為2.0×1015kg，外形尺寸為15km×12.2km×11km，與火星的距離為23459km。它的軌道周期是30小時(shí)18分鐘。
火衛(wèi)一和戴莫斯的軌道并不“穩(wěn)定”。就像地球和月球的關(guān)系一樣，引潮力的影響也存在于火星和它的衛(wèi)星之間。當(dāng)引力源對(duì)物體施加力時(shí)，由于物體上各點(diǎn)與引力源的距離不同，引力也不同，從而撕裂物體。這種重力差異就是潮汐力。目前火衛(wèi)一的軌道在慢慢變小。2015年發(fā)表在英國(guó)《自然-地球科學(xué)》雜志上的一篇論文顯示，火衛(wèi)一正以每年1-2m的速度接近火星，引潮力坍縮產(chǎn)生的破碎粒子可能在2000-4000萬(wàn)年后散落在火星周圍，形成一個(gè)環(huán)繞火星的行星環(huán)。當(dāng)火衛(wèi)一慢慢遠(yuǎn)離火星時(shí)。
與其他自然衛(wèi)星相比，火星衛(wèi)星的體積太小了。當(dāng)火衛(wèi)一和戴莫斯在太陽(yáng)前面交叉時(shí)，它們甚至不能完全遮住太陽(yáng)。只有一個(gè)小黑點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)在太陽(yáng)表面，形成日環(huán)食。下圖是好奇號(hào)美國(guó)拍攝的月食過(guò)程。
圖3(來(lái)源:美國(guó)宇航局)
圖4(來(lái)源:美國(guó)宇航局)
火星的起源仍有爭(zhēng)議，有兩種學(xué)說(shuō)。首先是俘獲理論，即火星的兩顆衛(wèi)星都是被俘獲的小行星。另一種是撞擊說(shuō)，成都app軟件開(kāi)發(fā)公司即火星的衛(wèi)星是火星與其他天體撞擊濺射出來(lái)的。
你為什么想研究火星的衛(wèi)星？
人類對(duì)宇宙的探索是無(wú)止境的，強(qiáng)烈的求知欲和好奇心是推動(dòng)人類進(jìn)步的強(qiáng)大動(dòng)力。正是在這種強(qiáng)大的推動(dòng)力的推動(dòng)下，人類開(kāi)始了對(duì)火星的探索。而地球到火星的最遠(yuǎn)距離可達(dá)4億公里左右，信號(hào)從火星傳回地球需要10~20分鐘。如果將火星的衛(wèi)星作為探測(cè)火星的“前哨”，宇航員可以從“前哨”直接控制火星表面的探測(cè)器，避免信號(hào)延遲等問(wèn)題。
人類要想把火星的衛(wèi)星建成火星探測(cè)的“中轉(zhuǎn)站”，就必須對(duì)火星的衛(wèi)星進(jìn)行詳細(xì)的探測(cè)。日本找成都服務(wù)器托管空宇宙航空研究開(kāi)發(fā)機(jī)構(gòu)(JAXA)宣布了火星月球探測(cè)任務(wù)，該任務(wù)將專注于火星的衛(wèi)星探測(cè)。該探測(cè)器本身將對(duì)兩顆衛(wèi)星進(jìn)行近距離遙感和原位探測(cè)，并打算解決包括探索火星衛(wèi)星的起源以及它們是否含有水冰在內(nèi)的科學(xué)問(wèn)題。
探索是人類文明發(fā)展和社會(huì)進(jìn)步的動(dòng)力，對(duì)Tai 空的探索對(duì)研究太陽(yáng)系的起源和演化、生命的起源和演化等重大科學(xué)問(wèn)題具有重要意義。作為離地球成都營(yíng)銷網(wǎng)站建設(shè)，的類地行星之一，火星及其衛(wèi)星的探測(cè)與研究是近年來(lái)deep 空探測(cè)的成都做網(wǎng)站熱點(diǎn)，成都網(wǎng)站維護(hù)公司是未來(lái)deep 空探測(cè)領(lǐng)域的重要目標(biāo)，也是中國(guó)從航天大國(guó)走向航天強(qiáng)國(guó)的必由之路。
圖5 MMX概念圖(來(lái)源:NASA)
參考資料:
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蘭順正。日本找成都服務(wù)器托管對(duì)火衛(wèi)一的探索意義重大，但風(fēng)險(xiǎn)很大。中國(guó)航天報(bào)，2020-03-21(001)。
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