自天問一號探測器順利進入大橢圓環火軌道、祝融號火星車成功著陸火星北半球烏托邦平原的南部預選著陸區，已經過去了3年多的時間。幾年來，它們獲取了哪些寶貴的科學資料？幫助我們解開了哪些關於火星的謎團呢？
（圖源《知識就是力量》雜誌）
祝融號探查到了什麼？
有沒有水？
2015年9月，美國科學家透過火星軌道探測器獲取了火星表面有液體流動的影像證據。
我國科學家在分析祝融號的探測資料時，也有了相關的重大發現：祝融號在著陸區附近探測時所走過的岩土，與火星表面常見的火山岩之間存在明顯差別，其層理結構不像是由多年風沙沉積所形成的，反而具備了許多水流沖刷地貌的特點。科學家推斷，這些岩石可能形成於北部烏托邦平原古海洋的海退過程，這一推論很好地支援了火星北部曾經存在過古海洋的假說。
除此之外，由於地面像一層硬殼，祝融號在火星行走的初期，出現過車輪打滑的情況。對獲取的資料進行光譜分析後，人們推測這與地面的岩石結構有關，火星地表岩石可能含有水合二氧化矽或含水硫酸鹽，這些物質都需要大量的液態水才能形成。
隨著探測的不斷深入，祝融號發現周圍的沙牆上也存在著各式各樣的裂紋，這些裂紋很像液態水蒸發後留下的痕跡，或是大氣中的水汽在霜降與降雪過後，在岩土上留下的痕跡。
綜合分析這些探測資料，科學家推演出了火星沙丘表面特徵的演化模型，對數百萬年前火星的氣候條件有了新的推測。
吹吹北風
火星上常年風沙肆虐，岩土遍佈，形成了許多不同形態的風沙地貌。
在祝融號的著陸區中，有一種典型的風沙地貌——橫向風成脊（在橫風的作用下，經過多年變化形成的，突出地面如同山脊的結構）。它的形成過程與火星上的風力、風向等因素密切相關，是科學家研究火星氣候特徵的重要物件，可以幫助人們推測火星的古氣候環境。
科學家透過計算祝融號著陸區橫向風成脊的脊線、順風剖面和風成床的形態特徵，驚喜地發現，其與地球上存在的巨型沙波紋形態引數較為相似。更有趣的是，火星上橫向風成脊的兩翼方向指向南方——只有在北風之下才能形成這樣的形態。綜合祝融號測量到的火星風場資訊，我們可以推斷，火星上古時期也許時常颳起北風。
祝融號與著陸平臺合影 （圖片來源 / 中國載人航天工程辦公室）
有點冷！
除了風向，祝融號還一路測量了風速、溫度、氣壓等資訊：白天，它身邊的風速在2米/秒～6米/秒，最大可達10米/秒（根據《風力等級》國家標準，5級風的風速為8米/秒～10.7米/秒）。不過，火星大氣十分稀薄，只有地球的約1%，若將火星的風換算到地球上來，其風力要小上不少。
但火星的溫度並不像風力那樣“和善”。祝融號記錄的溫差接近90攝氏度。想要在這裡獲取液態水，還是要經受相當嚴峻的考驗。
隨著火星的季節變化，祝融號周圍的氣象環境也隨之改變。在火星北部，自春季到夏季，地表的溫度和水汽的含量增加，區域性氣壓升高，大氣中所包含的塵埃質量增大，這些規律都與地球類似。
祝融號行駛的車轍清晰可見（圖片來源 / 中國載人
航天工程辦公室）
火星上空的眼睛
看到了什麼？
作為火星探測任務的另一個重要部分，天問一號的軌道器一刻不停地在火星上空“巡邏”，源源不斷地為科學家提供火星研究資料。
火星能量粒子分析儀
太空環境充斥著大量太陽高能粒子，對宇宙環境和載人航天、深空探測等空間任務都影響巨大，因此，理解太陽高能粒子的加速與傳播機制是相關研究的重要課題之一。
天問一號火星能量粒子分析儀在距離地球附近航天器數千萬公里的地方，觀測到了來自相同源區的太陽高能粒子，該探測成果幫助人類更好地理解太陽高能粒子沿磁力線在行星際空間的傳播情況。
助力火星日凌研究
火星日凌是指地球、火星執行至太陽兩側，且三者近乎處於一條直線的自然現象。火星日凌時，相關探測器發射的無線電訊號會受到太陽電磁輻射的干擾，出現強度和頻率的變化，而這種變化可以幫助科學家反向推演太陽的活動情況。
天問一號在火星日凌期間，獲取了大量具有關鍵特徵的無線電擾動訊號，讓科學家更精確地推演了太陽活動時離子運動的情況。
首張火星“全身照”
2023年4月，天問一號捕捉的中國首次火星探測火星全球影像圖釋出，其空間解析度達到了76米，為國際領先水平。清楚地展示了火星表面的山川、峽谷等地貌特徵，為我國開展後續火星探測與科研任務打下了重要基礎。
天問一號火星探測器傳回的首幅火星影象，在距離火星約 220 萬公里處拍攝，採用黑白模式成像 （圖源《知識就是力量》雜誌）
“勞模”天問一號
除此之外，天問一號多次穿越火星南北極區，獲取了大量火星極區空間環境的重要引數；幫助科學家完成了我國首次火星無線電掩星觀測實驗（地外行星大氣反演探測的重要手段，主要用於地外行星低層大氣探測），為後續開展火星大氣反演科學研究等提供了重要的技術參考。
火星探測成果也反過來促進了科技的發展：火星大氣成分可作為電池反應燃料物質，製備火星電池；火星壤可用來製作纖維材料……
透過天問一號任務，我國與多個國家和國際組織開展了合作與交流，在世界各國科學家的推動下，人類對火星的認識正在不斷加深。
2022 年元旦來臨之際，天問一號發回影象，向全國人民致以節日問候 （圖片來源 / 中國國家航天局 /CCTV+/ 視覺中國）
按計劃，我國將在2028年發射天問三號，完成採集火星表面岩土樣品並返回地球的任務，這是一個前所未有的偉大目標。火星的起源是什麼？經歷了哪些地質演化？以及最重要的問題——是否有生命存在過？相信到那時，我們將對這些問題展開更加深入的研究。
撰稿| 韓大洋
責任編輯 | 牛一名 張麗涵
運營編輯 | 張麗涵
質量稽核 | 業蕾
❖ 來源：《知識就是力量》雜誌
《詢天問火 火星迴答了我們什麼？》 ❖
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