NASA在火星的第三个“气象站”：“毅力号”传回第一个温度读数

据外媒报道， 日前，NASA在其火星 探索 计划网站的一篇新文章中公布了“毅力号”发回的第一个温度读数。 据悉，这辆探测车已经在火星上运行了一个多月，在此期间它不得不忍受一些极端的寒冷天气。火星每天的温度会从零下76华氏度（零下22摄氏度）将到零下1174华氏度（零下83摄氏度）。

出于一些显而易见的原因，NASA对火星上的天气非常感兴趣。载人前往这颗红色星球的任务已经被详细讨论过，虽然NASA还没有确定任何计划，但它已经开始在考虑在21世纪30年代的某个时候将人类送上火星的可能性。这个时候，了解气候非常重要，而其中最重要的部分就是温度。

NASA现在在火星三个不同的位置拥有“气象站”。“洞察号”提供温度和其他数据，“好奇号”除了温度还可以传递大气条件和温度，现在的“毅力号”则成为了第三个数据点。

在“毅力号”上，大气数据由火星环境动态分析仪(MEDA)收集，它可以让NASA在任何时候都能收集到气候数据。MEDA在探测器着陆后的第一天就已启动。自那以后，它收集了更多的读数并将它们发送给地球上的科学家。

据悉，“毅力号”将在直升机--这是人类在外星球的首次人工动力飞行--附近停留约一个月时间。一旦完成，它将开始自己认真的火星科学 探索 之旅。

中国网8月2日讯，据美国福克斯新闻网（Fox News）报道，美国航空航天局（NASA）最近发现一颗可能适合生命生存的星球。也就是大家热议的“超级地球”。超级地球指超级类地行星，天文学家在太阳系外发现了很多巨大的类地行星，他们将之称作超级类地行星。科学家推测，这些行星拥有与地球相似的板块构造，因此可能适合人类居住。在环境资源日益紧缺的现代，人们总是幻想着能有第二颗地球，而这颗“超级地球”的发现，无疑吸引了大批人的目光。

从行星的发现到纳米布沙丘的拍摄，再到冥王星冰山的发现，NASA包揽了太多新事物的探索与发现，这是为什么呢？我想说说我的个人看法。NASA下设众多研究机构，在学术研究方面人员充足、力量强大。NASA拥有46年的研究历史，在研究方面的组织架构、方向设定以及人员安排上经验充足。

NASA是美国国家下属机构，它的研究和发展方向会与国家发展需求结合，同时也会得到国家的大力支持。不论是哪个方面，科学研究都需要大量的资金和人员，这时，国家的支持就显得格外重要。可能有人要说，国家直属的研究机构也很多，为什么不是其他国家的研究机构而偏偏是NASA有这么多的新鲜成果？这时就要谈到国家的整体氛围和民众的思想状态了。

NASA不仅受到国家的大力支持，还得到众多民众的喜爱。许多美国儿童都有一个美好的梦想，那就是关于宇宙的梦。他们会主动去了解、去学习，有的人脱颖而出，成为这方面不可多得的人才，作为新鲜血液加入到NASA中。而其他国家在人才培养方面可能就不如美国了。

在安装到国际空间站后，由美国宇航局（NASA）喷气推进实验室设计和制造的两个小型仪器于1月7日通电，并开始收集地球上的海洋风和大气水蒸气的数据--这是天气和海洋预报所需的关键信息。在两天内， 紧凑型海洋风矢量辐射计（COWVR）和风暴和热带系统时间实验（TEMPEST）仪器已经收集了足够的数据，开始制作地图。

COWVR和TEMPEST于2021年12月21日随着SpaceX为NASA执行的第24次商业再补给任务发射。这两个仪器都是微波辐射计，测量来自地球的自然微波辐射的变化。作为美国空军空间测试计划-休斯顿8（STP-H8）的一部分，这些仪器被设计用来证明它们可以收集与目前在轨运行的大型仪器质量相当的数据。

这张来自COWVR的新地图显示了来自地球的34千兆赫的微波发射通过空间站可见的所有纬度（北纬52度到南纬52度）。这个特殊的微波频率为天气预报员提供了关于海洋表面风的强度、云层中的水量和大气中的水汽量的信息。

地图上的绿色和白色表示较高的水蒸气和云层，而海洋上空的深蓝色表示较干燥的空气和晴空。该图像捕捉到了典型的天气模式，如热带的湿气和雨水（绿色“带子”延伸到地图中心）和中纬度风暴在海洋上移动。

设计COWVR仪器的JPL技术专家Shannon Brown说：“我们有一个伟大的开始。在任务初期就看到这种质量的数据，为今后非常令人激动的事情奠定了基础。”

COWVR是对一个经典仪器设计的完全重新思考，而TEMPEST则是仪器组件小型化的长期进展的产物。如果它们继续被证明是成功的，它们将打开一个新时代的大门，让低成本的卫星补充现有的气象卫星队。

仪器如何工作

辐射计需要一个可以旋转的天线，这样它们就可以观察到地球表面的大范围，而不仅仅是一条窄线。在所有其他的空间微波辐射计中，不仅是天线，而且辐射计本身和配套的电子装置每分钟旋转约30次。有这么多旋转部件的设计有很好的科学和工程原因，但是当有这么多移动的质量时，要保持航天器的稳定是一个挑战。此外，事实证明，在仪器的旋转和静止两端之间传递动力和数据的机制非常耗时且难以建造。

COWVR重约130磅（578公斤），其质量不到美国军方用于测量海洋风的微波辐射计的五分之一。它的质量中只有不到三分之一可以旋转。为了避免需要一个单独的机制，将动力和数据从旋转的部分转移到稳定的部分，Brown将所有必须旋转的部分安装在一个转盘上。

他和他的团队通过增加所需数据处理的复杂性来实现其他设计创新--换句话说，为硬件挑战找到软件解决方案。例如，该团队用一个产生已知偏振信号的噪声源取代了仪器中被称为"暖目标"的部分，用于校准辐射计的偏振测量。当校准完成后，这些已知的信号可以像数据传输中的任何其他噪声一样被移除。

COWVR的配套仪器，TEMPEST，是NASA数十年来在技术上投资的产物，以使太空中的电子设备更加紧凑。在2010年代中期，JPL的工程师Sharmila Padmanabhan思考了通过将一个紧凑的传感器包装在CubeSat中可以实现什么样的科学目标--CubeSat是一种非常小的卫星，通常用于廉价测试新的设计概念。“我们说，‘嘿，如果我们能够真正设法将一个传感器紧凑地封装在CubeSat内，我们就可以获得对云层、对流和降水的测量，’”Padmanabhan回忆说。这些测量将为研究人员提供更多关于风暴如何增长的信息。

Padmanabhan的设计从2018年到去年6月首次在太空中试运行。那颗被称为TEMPEST-D（"D"代表"演示"）的立方体卫星测量了大气中的水蒸气，并拍摄了许多重大飓风和风暴的图像。新部署的TEMPEST大约有一个大麦片盒那么大，重量不到3磅（13公斤），天线直径约6英寸（15厘米）。

天线的大小决定了TEMPEST只能最好地观测对水蒸气敏感的最短微波波长--是COWVR感应到的波长的1/10。较小的天线能更好地“匹配”短波长。COWVR和TEMPEST的综合数据提供了与用于天气观测的大型微波辐射计所提供的大部分相同的测量。这些仪器是由美国空军和海军资助的，但来自其他机构、大学和军事部门的用户也对此感兴趣。这些科学家已经在研究任务概念，利用新的低成本微波传感器技术来研究长期存在的问题，如海洋的热量如何助长全球天气模式。

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