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荧惑传奇:GOOGLE的火星之旅!

2006-03-15 11:56:15来源: 编辑:godeyes_admin浏览:

“世界的真正奥秘之所在,并不是不可见之物,而是可见之物。”——奥斯卡·王尔德

“有物混成,先天地生。寂兮寥兮,独立不改,周行而不殆,可以为天下母。”——老子

关注火星

  你一定听说过“火星人”吧。它和地球是多么的相像:和地球一样有着一年四季的变化;它自转周期比地球多半个多小时,公转周期比地球长一倍,约为687日。火星的直径约为地球的一半,火星大气比地球的稀薄,其中95%是二氧化碳,氮占3%,还有数量极少的氧和水份。火星是一颗引人注目的火红色星球。他荧荧如火,位置不定,亮度时有变化,中国古代称之为“荧惑”,古罗马用战神“马尔斯”命名它

  1877年,意大利天文学家斯基亚帕雷利观测到火星上密布有规则的线条,他说那是“运河”,在火星上发现了人工开凿的运河成了当时轰动世界的新闻,此后,人们纷纷幻想有“火星人”。20世纪以来,对于火星有无生命的争论始终没有停止。瑞士物理学家马孛·比孛夫分析了从火星上拍回来的照片后说:在这个红色星球的表面,建筑了纵横交错的运河,河里还挤满了无数的鱼类。1976年美国的两个“海盗”号探测器在火星上着陆,它们在火星表面上进行了预定的考察和实验,确认火星上根本不存在“运河”,大概也没有生命。

火星表面景观

  火星是一个直径为6787千米的寒冷荒芜的星球。大气非常稀薄,二氧化碳占了96%。又少量的水气和氧。表面气压相当于地球30-40公里高空的气压。温差很大,赤道中午时可达 20。c,两极在漫长的极夜,最低-139。c。火星上有云,分为干冰云、水冰云、尘埃云。大尘暴是火星大气中独有的现象,这种笼罩整个火星的大尘暴,几乎在每个火星年里都要发生一次,而且是发生在火星运行到轨道的近日点前后。科学家们认为,这是因为此时太阳对火星表面的加热作用比较大,热空气上升尘埃扬起尘暴很快蔓延开来,并从南半球发展到北半球,甚至把整个火星都笼罩在尘暴之中。形成全球性大尘暴后,太阳对火星表面的加热作用开始减弱,火星上温差减小,尘埃逐渐平息下来,回降到表面。火星上也有四季变化。

  在砂砾遍地、荒凉沉寂的火星表面,遍布遭陨星袭击后因撞击形成的坑坑洼洼。它的最引人注目的地形特征是干涸的河床。它们多达数千条,长度从数百千米到 10000千米以上,宽度也可达几千米到几十千米,蜿蜒曲折,纵横交错,极为壮观。它们主要集中在火星的赤道区域附近。河床的存在使科学家们认为,现在干燥异常的火星曾经有过大量的水。火星上最壮观的特征是位于南半球的大峡谷其中尤以水手谷更为突出。水手谷由一系列峡谷组成,绵延 5000米以上,宽500千米,深也达到 6千米左右,这样的峡谷是地球上任何峡谷无法比拟的。奥林匹斯火山更为神奇,这个直径达 600千米的大火山口竟比周围地区高出26千米,是地球上珠穆朗玛峰的 3倍。像水手谷和奥林匹斯火山这样的特大地貌,在整个太阳系里都是绝无仅有的。火星两极有白色极冠,是干冰和水冰,水冰如果全融化,可在火星表面形成10米的均匀水层。

  火星离太阳的距离变化较大,若冲日(从地球看,火星和太阳反相的日子,这时火星傍晚东升次日凌晨西落,整夜可见)发生在火星离日最远时,火星距地一亿公里;最近时,只5500公里(这时称大冲),是观测的最佳时机。大冲每15或17年一次。

火星基本数据

  质量:3,397.2 km 赤道半径:3.94 gm/cm^3 平均密度:5.25 gm/cm^3 公转周期:686.98 日自转周期:24.6229 小时

  平均日距:227,940,000 km 赤道重力:3.72 m/sec^2 逃逸速度:5.02 km/sec 地表温度零下:140°-20°C

  大气压力:0.007 bars 大气成份:CO2 95.32%氮 2.7%水 0.03%其他 0.070291%

  人类对火星的兴趣一直是非常浓厚的,因此到现在已经20多艘飞船执行了探测火星的任务了。1962年前苏联发射了“火星1号” 、“宇宙21号”,美国发射了“水手3号”,但均遭到了失败。1964年1月28日发射的“水手4号”于1965年7月14日在距离火星的一万公里的高空成功掠过,获得了第一批火星的照片。1974年,前苏联发射的“火星5号”宇宙飞船首次拍摄了火星的彩色照片。随后两国又相继发射了多个绕火星飞行的轨道器,更加详细地了解了这颗行星的情况。

  环绕火星飞行的“2001火星奥德赛”探测器

  1976年,美国的海盗1号和海盗2号登陆器分别在火星上降落,并在降落的过程中,测量了大气温度的分布情况、火星大气压的情况。火星上有干涸的河床,有流水冲击的特征,这表明在过去有过大量的水。海盗号飞船的分析结果表明火星大气和表层物质中没有有机分子存在。摄像机监视结果也表明火星上没有生命活动的迹象。因此我们也许可以下结论说,火星表面现在可能没有生命,如果更严格的说,是没有与地球上类似的生命。人们不仅对火星感兴趣,也对火星的两个卫星感兴趣。在1988年,7月7日和7月12日,前苏联发射了火卫飞船1号和2号绕火卫一飞行并着陆。

海盗号的火星着陆器

  到最近几年,随着科技的飞速发展,人们可望在下世纪初直接登上火星进行实地考察,彻底弄清火星生命问题。因为它是太阳系中最有可能存在生命的星球。在人类踏上火星之前,将进行一系列的准备。

  1993年美国“火星观察者”探测器在进入环绕火星的轨道之后,与地球失去联系,导致计划失败。1996年12月,美国又发射了“火星探路者”探测器,经过7个月的星际飞行,在火星的阿瑞斯平原着陆。火星探路者携带了一个六轮小车,可以在火星的表面漫游,因而叫做火星漫游者,价值2500万美元。它分析了火星岩石和土壤。照片证实了海盗号的结论,火星上曾发生过大洪水。

探路者成功降落后释放出六轮小机器人

  1996年11月美国发射了“火星全球勘测者”,在绕火星的轨道上研究火星表面、大气和磁场的情况。它还向地球发射无线电波,经过火星大气后到达地球,由此了解火星大气的温度、引力和化学组成。 1999年1月3日,“火星极地着陆者”发射成功。然而,在飞行了11个月并登陆到火星上以后,就与地面失去了联系,宣告了这次航天活动的失败。此后发射的火星气候观测器也遭失败。2001年,美国又发射了“火星奥德赛”探测器,现已成功抵达火星并成功进入环火星轨道。

  欧洲空间局计划于2003年发射“火星快车”探测器考察火星,这标志着欧洲空间局在行星探测方面跨入了新纪元。它将由轨道器和着陆器组成。轨道器上有一个着陆器通信包用于支持国际上在2003年至2007年间开展的火星探测活动。

“火星探路者”降落后的想象图

火星内部结构

  继地球和月球之后,Google公司 3月13日推出了“Google火星”交互式地图图像服务。3月13日也是研究火星长达20多年的天文学家罗威尔诞辰151周年。Google特意选择这个日子发布了这款首次让人类探索而不是“猜想”火星的软件。据悉,Google火星的图像来自于美国宇航局的奥德赛和“火星全球探测器”(MGS)这两个探测器。在火星地图项目上,Google得到了美国亚利桑那州立大学的协助,该大学教授克里斯藤森负责“机遇号”和“挑战号”上的摄像机遥控。据透露,前不久进入火星轨道的有史以来技术最先进的MRO探测器上的数据将来也有可能被集成到Google火星中。

  但“Google火星”总归是2维的。那么有没有三维的“Google火星”呢?有了,国外Google 地球社区 (Google EarthC) (rottenapple)利用奥德赛号和环球测量者号火星探险飞船拍摄的图像覆盖在了GOOGLE 地球上 。除此之外,几百个火星地标 placemarks可使你过把探索瘾了 ,你可以近距离的观察火星上的高山、峡谷、沙丘、火山口等地理特征,另外,还标注了探险飞船在火星上的着陆点。(详见http://www.Google Eartharthblog.com/

集成在GoogleEarth中的三维火星

探路者拍摄的火星景色360度全景照片

上知天文 下知地理

  Google地球、月球、火星引擎发布了,以后呢? 我不知道,Googleplex是否计划吞下整个太阳系。目前我没有任何的官方文字介绍,无聊的嫖虫爬到域名注册地去查看,不查不知道,一查吓一跳:googlesolarsytem.com googlesun.com googlemercury.com googlevenus.com googlearth.com googlemoon.com googlemars.com googlejupiter.com googlesaturn.com googleuranus.com googlenepture.com googlepluto.com 。。。我的妈,全被抢了先!Google啊孤狗,你到底想干什么-这真是一条可怕的巨大无比的狗啊-还真是不服不行。

  既然google要吞太阳系里的一个个行星,嫖虫倒在想,有没有办法抢在google前来做一个完整的直观的太阳系九大行星图呢,^o^^o^^o^呵呵,终于可以模拟了。

GoogleEarth与太阳系九大行星

  但随即遇到天大的问题:地心坐标与天球(天穹)坐标的统一,也就是GoogleEarth是WGS84地心坐标,而太阳系(以后再整银河系)用什么坐标呢,很头疼。

  1,初步的设想是:在GoogleEarth里实现北半球某一点、某一时刻的天象观察,这是可能的。

  2,在GoogleEarth这个平台上实现斗转星移(星空的周日视运动),看天说地,岂不很奇妙。

  3,难的是真实宇宙星空模拟!地球自转-是的,但还有公转呢,怎么办,MOON(你看过GOOGLE MOON吧)又绕地球转,行星、恒星一大堆,想想都晕~~~~。

太阳系

九大行星大小比较图

九大行星之间距离比较图

  借助GoogleEarth来表现宇宙星空,是一件有意义的事。

  以下地标制作最初的想法,是应付小儿的礼物。

  他老是在阳台上问我"天上的星星" 。。。--烦我呢,这一个地标算是给他天文启蒙吧

  地标参考座標系:

赤道座標系

地平座標系統

观察示意动画

如你感兴趣,地标在这里下载

太阳系地标
三维火星地标

建议

  (1)太阳系地标下载后试试按下或F10。

  (2)太阳系地标中包含有小行星撞击地球的模拟,故也建议勾上DEM,撞出的陨石坑效果更逼真。

  (3)paly速度 观察视野 地标注释大小也均可调节。试试看,说不定有不一般的感受嗬。

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