火星天氣預報

火星天氣預報是通過火星探測器對火星天氣參數的採集之後，再經過科學家的計算而推出的天氣預報，他對人類火星探測計畫有重要意義。

基本介紹

• 中文名：火星天氣預報
• 發起人：Istvan Szunyogh
• 用途：使未來的火星探測計畫變得更安全
• 發起時間：2002年

行為簡介

匈牙利人伊斯特凡·詹約克是美國德克薩斯農工大學（Texas A&M University）大氣科學系教授，他接受NASA 授權，成為世界上第一位火星天氣預報員。他在農工大學裡建立了一支研究小組，專門負責分析火星上的氣象數據，並做出天氣預報。

和其他天氣預報員不同，擔任這份工作，詹約克不必每天定點出鏡，甚至不用離開自己在德克薩斯農工大學裡的實驗室；他的預報工作恐怕也不會吸引多少人關注，因為他並不預報地球上任何一個地方的天氣狀況，詹約克是一名火星天氣預報員。

接受了美國宇航局特別授予，詹約克成了世界上第一個火星天氣預報員。他將和他的團隊一起，專門為NASA 提供他們每日所需的火星天氣資料。

誕生背景

誕生之初

2002年，歐洲航天局的科學家發明了一套火星天氣預報系統，能像預報地球上的天氣變化般預測火星上的“天氣”變化，從而使各類火星探測器可以避開火星上的惡劣氣象條件，更好地完成探測任務。

歐洲航天局的新聞公報說，火星上很少有地球上常見的風和日麗的景象，常常會遭到沙塵暴的侵襲，塵埃甚至可能盤旋而起達數公里之高，惡劣的天氣條件會危及空間飛行器在火星表面登入，因此提前獲悉火星上的天氣情況對於完成火星探測使命格外重要。為此，該局的科學家藉助地球上的大氣循環原理與天氣預報系統發明出了這套火星天氣預報系統。 　地球大氣中的水是引起地球天氣變化的最主要因素，而火星大氣中的塵埃則扮演了左右火星天氣的最關鍵角色。此外，由於火星大氣層較薄，且沒有像地球海洋那樣的水體儲存熱量，因此火星上氣溫的變化更易趨向極端。同時，地球上熱空氣上升與冷空氣下沉等空氣流動會產生風，相類似的情況在火星上也有，只不過在火星上最終表現為沙塵運動。基於上述共通之處，科學家最終研製出這一火星天氣預報系統。 　科學家表示，一個名為“火星特快”的空間探測器預計將於2012年12月份抵達火星，他們希望該探測器上配備的高解析度攝像設備能清晰記錄下火星上的各種天氣變化情況，收集並傳回更多關於火星天氣情況的資料，以不斷完善這套火星天氣預報系統。

火星天氣

自轉周期

火星上是否也有“天氣”一直以來，火星被看作是和地球最相像的星球。和地球一樣，火星上有明顯的四季變化，一晝夜的時間為24 小時37 分22.6 秒，公轉的時間比地球略長，一個火星年差不多是地球上兩年的時間。但是很多火星研究者認為，火星曾經歷過和地球一樣生命繁盛的時光，後來卻因為環境的變化而變得一片荒涼。

空氣成分

在火星上，95% 的氣體都是二氧化碳。二氧化碳令地球變暖，但卻沒有讓火星變得暖和起來。因為火星上大氣稀薄，密度不到地球大氣的1%，根本沒有辦法保存熱量，所以，火星上的表面溫度很低，很少能超過0 攝氏度的；在冬季，火星的地表溫度甚至會達到-140 攝氏度。

溫度

在火星兩極，這樣的低溫甚至連二氧化碳也結成冰。乾冰在火星兩極形成厚厚的冰帽，就像地球上南北極地上的冰山。這些自然條件構成了火星上獨特的氣候環境。和地球相比，火星上的條件雖然惡劣，卻顯得穩定。稀薄的雲層和終年不變的低溫，這些現狀常常讓人覺得，火星上的天氣沒有什麼特別值得關注的地方。但實際上火星上也有其風雲突變的時候。詹約克介紹，火星上有著巨大的塵暴，這些塵暴每隔2-4 個火星年就會爆發一次，爆發的時候，沙塵從火星表面升起，一瞬間覆蓋整個火星，然後好幾個月都不會散去。

“除了溫度上的變化，這些狂風和沙塵暴也是我們需要掌握和預報的。”詹約克說。他將和他的團隊一起，密切監視並且分析和火星天氣相關的數據，並將結果直接提供給NASA 火星研究的相關部門。

火星探測

對於火星研究者而言，了解火星上的氣候參數當然必要，但是，更多人覺得，建立起這樣一支火星天氣預報團隊這件事很有趣。“為什麼我們會關心火星上的天氣問題？沒有人住在火星上，沒有人在那兒工作，也沒有人在那裡上學。”《每日科學》網站在介紹世界上第一位火星天氣預報員時這樣評論道。

“火星天氣預報，最直接的好處就是，當探測機器人登上火星時，天氣預報可以非常有效地增加機器人的登入安全係數。”馬克·萊蒙說，他也在德克薩斯農工大學的大氣科學系任職，並且他本人曾領導或者參加過很多次火星開發項目。“而長遠地看，在未來，太空人開始在火星上進行人工探測時，天氣預報的工作會變得更加必不可少。”

被NASA“派遣”到火星上工作的探測器共有三個，其中“鳳凰號”是進行定點勘測的探測器，而“奮進號”和“勇氣號”都是漫遊火星車，它們由太陽能驅動。當太陽能電池耗盡，這兩隻漫遊探測器就會壽終正寢，埋葬在火星灰塵中間。因此天氣狀況的變化對它們有著至關重要的影響。

當火星塵暴爆發的時候，漫天灰塵會遮擋太陽對探測器上太陽能電池板的照射，這樣會縮短太陽能電池的壽命，但是另一方面，大風又會將太陽能電池板上的灰塵吹乾淨。“如果能預先掌握到火星上的氣象變化，就可以在地球上給火星探測車發出一些指令，讓它們更好地利用能源，延長它們的使用壽命。”詹約克說。而在接下去的探測計畫中，火星天氣預報則可以幫助NASA 選擇一個天氣適宜的日子，讓探測器能更安全地著陸。

不過如何來確定火星上每日的陰晴雨雪，按詹約克稱，“所有預報都必須建立在堅實可靠的數據上。” 要預報火星天氣，詹約克必須收集火星上各種不同的物理參數，比如火星上的溫度、風力及風向，以及氣壓數據，建立起一種氣象數字模型。實際上，電視上的天氣預報也是基於類似的氣象模型，根據這個模型，氣象科學家可以預測天氣的變化，或者一段時期內，天氣的變化趨勢。不過建立起一個詳盡的火星氣象參數模型，可能才是火星天氣預報計畫中更有價值的部分。“我們希望儘可能詳盡地記錄火星大氣間的數據，這是我們這個工程中最主要的目的。”詹約克說。

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將開播 “火星快車”

新華社訊息：儘管人類離登上火星還有漫漫長路要走，但火星天氣預報卻有可能在不久的將來進入尋常百姓家。歐洲航天局表示，希望在一兩個月後開始提供火星天氣預報。 　 火星天氣數據將由歐洲航天局“火星快車”上的實驗設備提供。科學家把精確的無線電信號傳輸到太空飛行器，之後太空飛行器將信號傳回地面。在穿過稀薄的火星大氣時，信號會出現微小變化，這些變化被“翻譯”出來後，就是關於火星大氣溫度、密度和壓力的詳細情況。 　歐洲航天局方面表示，如果試驗正常，它將在2014年4月開始火星天氣預報，預報服務將持續4年。按照地球標準，火星天氣預報將永遠是極度寒冷。火星的大氣主要是二氧化碳，且頻頻被強烈塵暴衝擊，其溫度經常低至可使血液凍結。