人造卫星是天体吗 陨石和人造卫星是天体吗

作者:吕博瀚
中国科学院国家空间科学中心
中国科学院月球与深空探测总体部
卫星是指在封闭的轨道上周期性绕行星运行的天体,可以分为人造卫星和自然卫星 。在太阳系中,除了水星和金星,其他行星被卫星包围着 。作为人类登陆的第一个地外天体,月球,它属于地球的天然卫星 。
作为太阳系八大行星之一,火星,也有两颗天然卫星,它们以古希腊神话中的战神阿瑞斯为原型(Ares)给你儿子取名——福布斯(Phobos)还有德默斯(Deimos) 。
早在1726年,乔纳森·斯威夫特的灵感来自伽利略通过望远镜发现木星的卫星,在小说《格列佛游记》提出一个猜想:火星上可能有两颗较小的卫星,这颗卫星围绕火星旋转,千可美10一小时内绕火星一周,后科美21.5一小时内绕火星一周 。虽然这个猜想与火星的真实数据不同,但作为猜想,已经很棒了 。
火星的卫星——到处
一百多年后,1877年,阿萨夫·霍尔在美国海军天文台发现了两颗火星卫星——火卫一(Phobos)火卫一呢(Deimos) 。1971年11月-12月,美国水手9号探测器最早拍摄到了火卫一火卫一呢的照片 。

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Figure 1 Deimos(图片来源:NASA)
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Figure 2 Phobos(图片来源:NASA)
火卫一是火星两个卫星中较大的一个,形状像土豆的,质量为9.8×1015kg,大纲是26.6km×22.2km×18.6km,离火星的平均距离大约是9378km,这个距离比任何已知行星的卫星都近,轨道周期7小时39分,围绕火星的速度比火星的自转速度还快,所以火卫一可以每天绕着火星转3圈 。
木卫二是火星的两个卫星之一,距离火星较远,较小,质量为2.0×1015kg,大纲是15km×12.2km×11km,距火星23459km,轨道周期30小时18分 。
火卫一火卫一呢的轨道并不“稳定”,就像地球和月球之间的关系,引潮力的影响也存在于火星和它的卫星之间 。当重力源对物体施加力时,因为物体上每一点到引力源的距离是不同的,重力是不同的,从而在物体上产生撕裂效果,这种重力差异就是潮汐力 。目前,火卫一的轨道越来越小,2015于1920年在英国出版《自然-地学》上一篇论文表明,火卫一每年都在花费1-2m速度接近火星,可能在2000万年到4000几年后,潮汐力瓦解了,而产生的破碎粒子可能散落在火星周围,在火星周围形成一个行星环 。当火卫一慢慢远离火星时 。
与其他自然卫星相比,火星太小了,当火卫一火卫一呢在太阳前越过时甚至不能完全覆盖太阳,太阳表面只会有一个小黑点,形成日环食 。下图是好奇号美国拍摄的月食过程 。
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Figure 3(图片来源:NASA)
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Figure 4(图片来源:NASA)
【人造卫星是天体吗 陨石和人造卫星是天体吗】火星的起源仍有争议,目前有两种理论 。首先是俘获理论,即火星的两个卫星都是被捕获的小行星 。另一个是冲击论,也就是说,火星的卫星是由火星与其他天体的撞击而溅射出来的 。
为什么要研究火星的卫星?
人类对宇宙的探索是无止境的,强烈的求知欲和好奇心是人类进步的强大动力,它被这种强大的力量所驱动,人类已经开始了对火星的探索 。然而,从地球到火星的最远距离可以达到大约4亿公里,从火星向地球发送信号会产生10~20微小的延迟 。如果火星的卫星被用作火星的探测器“前哨站”,宇航员可以“前哨站”在火星表面直接遥控探测器工作,避免信号延迟等问题 。
如果人类想把火星卫星建成火星探测器“中转站”,有必要详细探索火星的卫星 。日本宇宙航空研究开发局(JAXA)宣布火星卫星探测MMX任务(The Mars Moons Exploration),MMX这项任务将专注于火星的卫星探测,探测器本身将对两颗卫星进行近距离遥感和原位探测,解决方案包括探索火星卫星的起源,不管里面有没有水冰。
探索是人类文明发展和社会进步的动力,其中,太空探索对于研究太阳系的起源和演化更为重要、生命的起源和进化等重大科学问题意义重大 。作为离地球最近的类地行星之一,火星及其卫星的探测和研究是近年来深空探测的最大热点,是未来深空探测领域的重要目标,也是中国从航天大国走向航天强国的必由之路 。