最近电影《流浪地球2》大火，很多科幻场景和设定引发网友的兴趣。火星距离地球较近，是人类有望率先登陆的地外行星，因此一直是国际行星探测的重点目标，是除月球外人类探索最多的地外天体。
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2月10日，远在火星执行全球遥感科学探测任务的“天问一号”火星环绕器，迎来了它在火星“上班”满两年的“好日子”。作为“火星打工人”，两年来，“天问一号”获取了大量一手探测数据，取得丰硕科研成果。
譬如，在执行任务过程中，“天问一号”就捕捉到大量火星珍贵影像：
中分相机拍摄阿斯克拉山影像，直径456千米，高18千米，图像显示了阿斯克拉山顶的火山口特征，存在多个火山口坍塌事件
中分相机拍摄南极冰盖影像，图像展示了火星南极极冠，研究认为火星两极长期和永久性的极冠主要由干冰（固态二氧化碳）和水冰构成
两年间，“天问一号”有哪些发现？
火星“气象任务”开展顺利吗？
未来，这个火星“气象观测员”还有什么目标？
围绕这几个问题，我们来聊一聊！
为什么要开展火星大气数据测量？
在太阳系中，火星环境与地球最为相似，可能保存着太阳系生命起源和行星演化中，灾难性变化的最好记录，对研究地球起源与演化具有非常重要的比较意义。探索火星，是探寻地外生命、探索生命起源与演化等重大科学问题最有价值的目标之一。
火星大气和气候的研究是火星航天探测的主要目标之一。迄今发射的每一个火星航天探测器都携带有大气探测传感器用来研究火星大气的状态，分析火星气候乃至研究火星大气远古时候的状态，进而分析火星大气和气候长期演变的原因。
火星大气数据测量对了解探测器来流参数、大气环境和探索火星尘暴具有重要的意义，这种测量可以获取火星大气静压、密度和风速等参数，建立和完善火星大气模型，为下一步火星表面常规航空飞行器，如气球、直升机、扑翼机和固定翼飞机等开展探测提供技术支撑，对未来开展火星探测研究、载人登陆和开发火星资源具有重要意义。
2021年6月11日，国家航天局在北京举行天问一号探测器着陆火星首批科学影像图揭幕仪式，公布了由祝融号火星车拍摄的“着巡合影”影像图。图/新华社（国家航天局供图）
“天问一号”任务的实施，构建了我国独立自主的行星大气探测基础工程体系。在与气象有关的研究项目中，会收集有关温度、气压、风速和风向的大气数据，并研究火星的磁场和重力场。
在“祝融号”火星车上，共携带了六种科学仪器：导航与地形相机、多光谱相机、火星表面成分探测仪、火星车磁强计、次表层雷达和火星气象站。
图/行星事务所
“天问一号”在火星“上班”以来，利用搭载的大气数据测量系统，我国已成功获取沿探测器飞行弹道海拔60千米以下的大气静压、密度、风速、总压、马赫数、攻角和侧滑角等珍贵数据，完善和修正了现有的火星大气数据模型，成为继美国之后，世界第二个近距离测量火星大气的国家。
2. 两年中，“天问一号”有哪些新发现？
2021年2月10日，火星环绕器到达火星，正式履职“环绕火星”岗位。按照天问一号任务要求，火星环绕器在火星主要扮演通信器、探测器两大角色。两年间，火星环绕器有哪些发现？
01
“日凌”期考验，反演研究太阳的活动情况
2021年9月下旬至10月中旬，太阳位于火星与地球之间，火星环绕器经历了“日凌”期考验，环绕器与地球之间的无线电通信受到太阳的干扰而失去联系。
在火星日凌期间，“天问一号”环绕器和欧洲航天局“火星快车”轨道器任务团队控制两个探测器定期向地球发射无线电信号，多国科学家利用国内外十多个射电望远镜，观测两个探测器的信号受太阳影响情况。
火星日凌期间，多个VLBI测站对“天问一号”和“火星快车”进行观测示意图 图/新华网
利用这次机会，在国家航天局支持下，中外科学家联合，利用火星日凌期间的通信信号工程数据，获得了太阳临日空间日冕等离子体抛射速度、冕流波等细节结构、初生高速太阳风流等研究成果。
02
实现多个“首次” ，取得众多突破
2021年5月15日，我国首个火星探测器“天问一号”成功降落在火星北半球的乌托邦平原，实现了我国首次地外行星着陆图/央广网
2021年5月15日
火星环绕器将着陆巡视器准确送入落火轨道、着陆巡视器成功着陆火星，实现了我国首次地外行星着陆。
2021年5月22日
“祝融号”火星车成功驶离着陆平台，中国人的足迹首次踏足那颗红色星球，中国成为世界上第二个实现火星巡视的国家。
2022年7月23日
“天问一号”运行团队抓住环绕器与火卫一距离较近的时机，利用高分辨率相机对火卫一成像，获得了“满月”状态的清晰影像。此次是中国首次实施火卫一成像探测，首次近距离获取了火卫一的一手科学数据，为科学家开展火卫一地形地貌、运行规律等研究提供了珍贵数据。
天问一号环绕器获取的我国首幅火卫一图像（2022年7月23日发布） 供图/中国航天科技集团八院
2022年6月29日
国家航天局宣布：火星环绕器获取了覆盖火星全球的中分辨率影像数据，各科学载荷均实现了火星全球探测，完成既定科学探测任务。
2022年12月29日
火星环绕器成功环火687天，完成了一个火星年的环火飞行与探测，环绕器圆满完成探测器的角色任务。
2023年2月10日
火星打工人“天问一号”已经“上班”满两年。火星车和环绕器获得大量原始科学数据，经过地面接收处理，形成的标准科学数据产品，按月滚动提交给科学家团队进行分析、解译，有关科学成果已在国内外知名学术刊物陆续发表，这些科学数据将共同推进人类对宇宙的探索事业。
祝融号拍摄巡视区影像，图像为火星车进入冬季休眠状态前拍摄，展示了巡视区域一处沙丘地貌的局部特征 供图/国家天文台
目前，火星已迎来了春分。火星环绕器工作状态良好，持续对火星开展多维度探测任务。
在圆满完成天问一号首次火星探测任务后，我国行星探测工程后续任务也在紧锣密鼓地开展。《2021中国的航天》白皮书指出，未来中国将实施小行星探测、火星采样返回、木星系探测等任务。中国航天人将继续探索，助力我国行星探测事业发展、加快推动航天强国建设。
宇宙浩渺无限
中国人追天的脚步从未停歇
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“天问一号”火星环绕器效果图 供图/中国航天科技集团八院
中国气象报社 出品
策划：张娟
参考资料：央视新闻客户端 上海航天 人民日报 中国航天科技集团八院
来源：中国气象
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