《火星任務》
〈火星探測新星-毅力號〉
本文編輯 | 張婉歆
本文校正 | 楊小逸
❙ 火星任務
自1600年代起人類開始以望遠鏡觀測火星,1960年代開始發射火星探測器。
隨著地球各項資源逐漸面臨消耗殆盡的問題,有科學家推測地球17.5億到32.5億年後將不再適合生...
《火星任務》
〈火星探測新星-毅力號〉
本文編輯 | 張婉歆
本文校正 | 楊小逸
❙ 火星任務
自1600年代起人類開始以望遠鏡觀測火星,1960年代開始發射火星探測器。
隨著地球各項資源逐漸面臨消耗殆盡的問題,有科學家推測地球17.5億到32.5億年後將不再適合生命生存,一些研究也推測未來5億年內地球溫度將上升至不適合人類居住。
因此人類至今仍努力探索火星,除了想更加了解我們所處的星系外,也希望能在其上找到適合人類生活的條件,在未來達成移民火星的目標。
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❙ 火星探索歷程
> 1960年代
蘇聯率先發射多枚火星探測器,但大多連地球軌道都未能到達即墜毀,僅火星1號到達火星軌道,但尚未登陸就與地球失聯。
美國的水手號探測計劃中水手4號、水手6號和水手7號成功掠過火星並發回數據,結果顯示火星的大氣密度比人們認為的稀薄,也未發現磁場。
> 1970年代
美國的水手9號成為第一枚成功進入火星軌道的探測器,發回的照片覆蓋了火星表面80%以上的部分,也對火星的兩顆衛星進行了探測。
美國的海盜號探測計劃極為成功,此計劃分為著陸器及軌道器兩部分。
海盜1號成為第一枚著陸火星且發回照片的探測器,在火星工作超過六年後失聯。
海盜2號著陸器工作三年多後失聯。發回的數據表明火星上有微生物的生命跡象,且火星曾有河流、降雨。
與此同時,蘇聯火星任務中著陸器皆未能成功在火星上工作;軌道器則傳回許多數據,顯示火星表面地形圖及引力、磁場的資訊。
> 1980年代
蘇聯火星任務中著陸器皆未能登陸火星。此時美國於70年代成功登陸的著陸器及軌道器大多仍在工作期間。
> 1990年代
美國的火星全球勘測者在火星上工作10年後失聯。火星探路者號成功將旅居者號(火星車)送上火星,此為第一部火星車。
日本及俄羅斯的火星探測計劃皆未能抵達火星。
> 2000以後
美國的火星快車號在火星大氣層內發現甲烷。火星探測漫遊者將勇氣號(Spirit, MER-A)和機遇號(Opportunity, MER-B)兩輛火星車送上火星,研究火星地質、岩石礦物等,並尋找火星上液態水的資訊。
鳳凰號證實火星上有固態水存在。好奇號未偵測到大氣甲烷,發現火星土壤含有豐富水分。
印度成功發射火星軌道探測器。
中國天問一號及阿聯希望號於今年2月皆抵達火星軌道。
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❙ 毅力號(Perseverance)
為目前火星探測主要的探測器之一,自著陸開始一舉一動皆備受世界關注。
> 任務
尋找火星上過去的生命跡象、收集岩石土壤標本、探測地質、嘗試從火星大氣層製造氧氣,並搭載一架小直升機(Ingenuity)測試可否在火星大氣層中飛行。
探索目標為火星赤道北邊49公里寬的耶澤羅坑,科學家認為此處35億年前為湖泊,可能有有機碳層(organic carbon)殘留。
本次任務時長預計為火星年一年(約地球日687天)。
設備
毅力號是由美國製造的火星探測車,外觀與好奇號相近,大小與小型汽車相仿,約1050克。
毅力號攜帶7種科學儀器,23個攝影鏡頭,2個麥克風及一臺直升機Ingenuity(獨創號)。
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❙ 登陸火星的困難
自地球到火星
地球與火星的最短直線距離約需40天方可抵達,但火星會隨著時間推移繼續繞行太陽,因此需精確計算發射軌道。目前是在火星與地球距離接近時發射探測器,利用霍曼轉移軌道到達火星,約耗時260天。且火星公轉週期約為兩年,若錯過最佳發射的時間,則要再等約兩年才能再次遇到合適發射的窗口期。
著陸
著陸則是最困難的問題,探測器速度需從約兩萬千米/小時降至零,且因火星的大氣薄弱,僅有地球的0.1%左右,無法有效利用大氣幫助減速,此時僅能靠事先設好的指令降落,無法遠端控制。
其中需要以完美的角度切入火星的大氣層、忍受高溫、利用減速傘減速、脫掉外轉載探測器的隔熱防護罩,最後啟動逆推火箭,在空中將探測器緩慢放下。登陸過程有「恐怖七分鐘」之稱。
通信
通訊方面也會因為火星與地球的距離而有延遲。火星與地球通訊使用無線電波,傳遞速度約與光速相當,自火星到地球最少需要三分鐘,最長二十二分鐘,因此造成火星與地球單向通訊會有12到14分的延遲。
在上合期間(火星、地球與太陽成一直線,且火星與地球不在同一側)則會失去通訊約一個月。
距離因素以外,宇宙中的噪聲干擾也會使信號減弱,因此探測器需要装有高增益、高可靠的通訊設備,地球也要有直徑很大的深空測控天線,才能維持通訊。
地球遠端控制及通訊會有延遲的問題,因此若出現突發狀況,只能靠探測器自行克服。
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太平洋高壓稍弱午後陣雨增多 本周擾動發展較旺盛
周末這兩天的天氣,在北部有點不同,午後陣雨周六發展比較旺盛,臺北盆地都有顯著降雨,周日則是顯著減弱,北部變得很零星。中南部則是持續有午後雷陣雨,配合閃電雷擊,最多的累積雨量有將近90-100毫米。
這周大致上仍維持高壓勢力邊緣的型態,不過有些東風波動通過,水氣略多,中南部靠山區幾乎每天都很容易有午後雷陣雨,也延伸到平地,北部預期在周一也有些機會,偶爾不時也不限於午後陣雨,有時有些零星的對流發展起來。周二開始,太平洋高壓再度西伸到台灣上空,天氣再度穩定,午後雷陣雨區域會縮小一點,集中在中南部靠山區。
這周另外要關注的焦點就是菲律賓東方海面上,有些擾動正在發展當中,有些大尺度的預測模式已經模擬出來在未來有往台灣附近的趨勢,但不同時間點及不同的模式的預測結果都相差很大,當然這都還是電腦裡的颱風,還沒有成長為熱帶性低氣壓之前,都還過早去論述侵襲台灣與否,不確定性都很高。如果您有任何不能受到一點點可能干擾的風險機率,當然就可以多留意。
另外是台灣的南方從菲律賓東邊到南海附近,逐漸轉為一個低壓環流,會略不穩定,水氣會較多,加上未來菲律賓東方海面的擾動發展,在這周四五之後,天氣會有點變化。
八月是颱風發展的旺季,平均接近六個颱風,九月次之,將近五個颱風。今年在八月中時,已有12個颱風生成,和累積平均值接近,不過到目前為止,已經落後於歷史平均值的15個。當然這不代表今年颱風發展就此結束,還有發展機會,但要留意目前北方冷空氣已經逐步醞釀,可能到九月底或十月開始就有東北風南下,對颱風移動路徑及雨量變數會增加許多,平常多做準備,把防災能力較往常提高至少一到兩成,或是找到更好的應對技術,才是面對氣候變遷極端化,最有效的方法。
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20210831(週二)早上七點 汪潔民主持
寶島聯播網YT&臉書直播/汪潔民臉書直播【新聞放輕鬆】
※今日天氣:
北北桃36度以上高溫警戒!桃園與宜蘭以北、金門馬祖紫外線強,另外屏東台東2縣市有大雨特報,明開學日迎午後雨,各地午後雷陣雨,中南部及山區防局部大雨、短延時強降雨。
※台股&外匯收盤:
台股27日漲186.59點,收在17396.52點,成交值新台幣2694.86億元,三大法人自營商買超19.13億元、投信買超8.19億元、外資及中資買超212.33億元,合計同步買超239.65億元;新台幣大升1.15角 收27.813元。
※新聞重點:
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●阻航行自由 中國管制外船進「領海」//9/1起要求通過船隻均須通報 否則依「法」處置 延伸南海主權主張 恐致區域緊張 專家:中方劍指南海美軍//產經新聞引述台日軍方人士:台灣、與那國島間海域 共艦常態部署
●【強化社區監測】即日起至12/31止 82家基層診所 即起提供公費快篩
●軍公教明年擬調薪3%//基本工資若跟漲 幅度預料將相當
●雙鐵售位增至8成 九月七日不會降級
●陳時中:AZ、BNT可混打 首批BNT最快明抵台
●南非發現新的新冠變種病毒 「C.1.2」恐降低疫苗效力
●日媒:中國軍艦去年底起常態部署台灣、與那國島間海域
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鋒面接近北部海面 今各地雲量增多降雨機率高
今天北部和東北部的天氣雲量較多,有局部短暫陣雨或雷雨,溫度也因為雲量增多擋住了陽光而略降,預計中午高溫約31到32度,提醒您今天出門要攜帶雨具。中南部和東部為多雲到多雲時晴,雲量也比昨天還多,不過降雨機率沒有北部和東北部高,要特別注意的是午後雷陣雨,山區和鄰近山區的地區較明顯,出門也要留意天色變化,聽到雷聲時勿留在空曠地區。
造成今天天氣轉變的主要因素是北邊的鋒面雲系接近,目前位於北部海面附近,前緣的雲系則已經往南延伸到全台灣,不過北部的雲量相對較多,越容易有短暫陣雨,越往南邊雲量越少也越零散,降雨機率越低。隨著鋒面南下帶來的相對低壓環境,原在台灣附近的太平洋高壓邊緣則是略往東退,也讓今天的大氣環境更加不穩定,預計今天各地午後雷雨的機率都會提高,要留意有局部較大雨勢,或瞬間較大雨勢。預計明天鋒面雲系會逐漸往北移動離開台灣,不過天氣仍和今天類似,甚至要留意南風可能帶來更多潮濕的空氣,使得降雨比今天更明顯。
周五將再回到穩定炎熱的天氣,主要是太平洋高壓將再度增強西伸到台灣附近,不過台灣在高壓邊緣的影響之下,雖然雲量變少、天氣變得較晴朗了,不過還是要留意午後熱對流,高壓帶來的沉降氣流仍無法有效抑制熱對流的發展。預計這樣相對穩定的天氣,可以一直持續到下周。
位於關島附近的熱帶性低氣壓,目前中心最大風速約每秒鐘12公尺,距離輕度颱風的標準每秒鐘17公尺還有一段距離,雖然還在持續增強,不過整體結構不佳,未來發展的程度有限,增強成為輕度颱風的機率也大幅降低。未來會延著太平洋高壓的外圍朝西北方向移動,周末時會接近琉球南方海面,並北轉往日本及韓國方向移動,直接影響台灣的機率明顯降低,不過還是得持續關注其未來幾天的變化。
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