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美国航天局|60张图带你领略乘风破浪的火星探测史

火星 ， 可能是日月之外人类最早注意到的天体之一 ， 火红色的整体外观更是让这颗行星格外惹人关注 。 古埃及人就曾直接称火星为“红色的那颗” 。
美国航天局|60张图带你领略乘风破浪的火星探测史
△古埃及人看火星的假想图 。 来源：NASA/Mars in a Minute
红色荧惑
在许多文化里 ， 红色的火星都和“战争、不祥”建立了联系 。
中国古人称火星为“荧惑” ， 早在春秋战国时期 ， 诸子百家的著作中就大量出现了对“荧惑”的记载 。 “荧惑守心”这一地球和火星角速率不同造成的“弯道超车”视觉现象 ， 被中国古人视为大凶之兆 。
美国航天局|60张图带你领略乘风破浪的火星探测史
△荧惑守心 ， 指火星在心宿附近发生由顺行转为逆行/由逆行转为顺行的过程中停留了一段时间的现象 。 来源：《武英殿二十四史·史记·宋微子世家》影印版
英文的火星“Mars”则是罗马神话中战神“玛尔斯”的名字 ， 连带着两颗小小的卫星都被命名为Phobos和Deimos ， 这是希腊神话中战神两个儿子的名字 ， 意为“害怕”、“恐怖” 。
美国航天局|60张图带你领略乘风破浪的火星探测史
△火星、火卫一和火卫二 。 来源：NASA
描绘火星
十七世纪 ， 望远镜问世 ， 但在此后的三百多年里 ， 人类主要借助火星冲（日地火近似呈一条直线）这样的“自然窗口”才能更清楚地看到火星表面形貌 。 在每26个月一次的火星冲附近 ， 火星可以达到离地球最近的位置 ， 许多火星表面地图 ， 都是天文学家们基于火星冲时期的观测绘制的 。
美国航天局|60张图带你领略乘风破浪的火星探测史
△实际地火最近会发生在火星冲附近而未必是刚好重合 ， 因为地火轨道都不是完美的圆而是椭圆的 。 动图是2016年火星冲的例子 ， 这次地火最近（closest approach）比火星冲（opposition）晚了8天 。 来源：NASA's Scientific Visualization Studio [2]
1840年 ， 德国天文学家约翰·海因里希·冯·马德勒和威廉·比尔发布了第一张完整的火星地图 ， 这也是第一张用经纬度标注地球以外行星的地图：火星的0度经线被定义在小型撞击坑艾利-0所在之处 。
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△尔在1840年发布的首张火星全球地图；（右）直径约500米的艾利-0撞击坑 ， 位于直径40千米的艾利撞击坑内部 。 来源：MGS MOC [3]
此后三十年间 ， 也有各种版本的火星地图陆续问世 ， 并用各自的命名方式给火星地貌命名 ， 但最终一统江湖的 ， 还是时任意大利布雷拉天文台台长的乔凡尼·斯基亚帕雷利用1877年火星大冲时期的观测绘制的火星地图 。 地图中使用的诸多火星典型地貌命名被后人广泛采纳 ， 沿用至今 。
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△乔凡尼·斯基亚帕雷利绘制的火星全球地图和地图中沿用至今的火星地名（红圈） ， 此图相比于原图做了经度显示范围的调整 ， 注意纬度显示是不均匀的 ， 而且范围只在北纬50°-南纬80°之间 。 修改自：斯基亚帕雷利1877火星地图
似乎一切都在向着越来越好的方向发展 ， 彼时的人类虽然装备有限 ， 但依然在一点一点增进对火星的了解 。 只是 ， 谁也不知道为啥这路走着走着就走歪了 。
“运河”迷思
从彼时的权威人士乔凡尼·斯基亚帕雷利开始 ， 一些天文学家认为自己通过望远镜在火星表面看到了越来越多“线性沟槽” 。 在此后的近百年里 ， 人们开始相信火星表面确实“阡陌交通、沟壑纵横” ， 这些“沟槽”是火星人为灌溉而建造的“运河” 。
美国航天局|60张图带你领略乘风破浪的火星探测史
△到了20世纪初的火星地图中 ， 火星地图已经成了这样 。 注意 ， 早期的火星地图和如今的火星地图多为南北镜像反转的 ， 这张也需要南北翻转一下才能得到和上图一致的位置 。 来源：罗威尔1896-97地图 ， 发表于1905年罗威尔天文台的年志中
于是 ， 这些压根不存在的“火星沟槽”又让人们与火星表面的真实形貌渐行渐远 ， 也让“火星运河”和“火星人”的错误观念一度深入人心 。 有机会蒙酱再和大家展开聊聊这段“火星运河荒唐史” 。
直到探测器时代的来临 ， 这些迷雾才终于被无可争议的观测事实所拨开 。 而我们的故事 ， 就是从这里开始的 。
惊鸿一瞥
如果说望远镜的发明“升级”了人类的肉眼 ， 那探测器的登场则为人类的凡胎插上了翅膀 。


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