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197天的等待!中國首張火星照片公開,但表面為何不是紅色的?

去年,中國在航天航空領域取得了重大突破,“嫦娥五號”順利登月,創下多個世界級紀錄;火星探測器“天問一號”開啟了漫長的“探火之旅”。如今,“天問一號”在軌飛行197天后,順利完成第四次軌道中途修正,並傳回首張火星影象,這意味著中國在探索火星之路上又邁出了巨大的一大步。

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從傳回來的照片中,我們能清楚地看到阿斯達利亞平原、克律塞平原、子午高原、斯基亞帕雷利坑,以及最長的峽谷水手谷等標誌性地貌。但有不少人提出疑問,火星怎麼是黑白的?其實不是火星是黑白的,而是照片是黑白的。

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那麼又有人會問了,為什麼照片不拍成彩色的呢?第一,人類肉眼的可見波長大約在400到760奈米,範圍非常窄。第二,現代相機之所以能成像是因為其擁有佈滿光敏元件的電荷耦合器件,這些元件能感應到光的強度,並把它用亮暗來表示,也就是我們平常看到的黑和白。而如果想要進一步顯現顏色的話,還要需要濾光器的配合,即透過紅、綠、藍三種顏色的濾光片成的三張照片再合成。

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如此一來,我們可以這樣理解:如果探測器拍攝的是彩色照片,那麼我們就只能捕捉到可見光,而如果拍下黑白照片則能拍攝到不同波長下的天體或其他一些未知事物,利於發現更多可能性。另外,光線太暗、干擾太多以及成本問題,也是拍攝黑白照片的因素之一。

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拍完照片,“天問一號”接下來要完成的是利用近火制動降低速度,然後進入火星軌道,實現軟著陸後將火星車送上火星表面,進行最重要的地表巡視探測。據悉,此次任務要環繞火星展開全球性、綜合性的探測,這意味著火星車將行駛很長一段時間。

不過,火星表面的光照強度較弱,且沙塵覆蓋較為嚴重,使用太陽能電池的火星車有可能會面臨動力能源不足問題。如此一來,想必有人又會發問:“火星車的動力為什麼不使用核電池?”畢竟中國的月球車已經用上了核電池,美國的“好奇”號火星車也使用了核電池,我們為何又回過頭去用太陽能動力?其實原因也不難理解:

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第一,核電池雖然效率高,但安全問題也不容忽視,一旦使用不到位會產生嚴重後果,甚至可能在太空或火星表面造成大面積核汙染。

第二,中國雖然掌握了核電池技術,但也並非是100%成熟。加上“天問一號”是首次探測火星,還有許多技術上的難題需要攻克,為了保險起見,穩妥一些太陽能電池確實是上上之策。況且與之前的技術相比,火星車的太陽能電池也有所改進,在數量上增加到了四片。當然,隨著國內相關技術的進步,未來條件允許的話,核電池仍會是最佳選擇,只是目前尚不必苛求。

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從月球到火星,中國正在一步步實現航天航空強國的目標,相信這個夢想將在不久的將來成為現實。