2025年10月1日

 

• 一段來自德國 HRSC 立體相機數據的新影片展示了從火星高地 Xanthe Terra 到低地 Chryse Planitia 平原的虛擬飛行。
• HRSC 是德國航空航天中心在歐洲太空總署火星快車任務上開發的相機實驗。
• 21 年來，該相機一直可靠地提供來自地球鄰近行星的高解析度影像資料。
• 重點：太空研究、火星快車、HRSC 相機

 

一段全新影片帶領火星愛好者飛越桑西高原（Xanthe Terra）的高地，深入克里斯平原（Chryse Planitia）的低地，最終返回神秘的混沌境界。桑西高原（Xanthe Terra）的拉丁文名稱源自於1970年代末，意為「金黃色的土地」。飛行過程中，太空人將穿越火星所謂的二分邊界——佈滿隕石坑的南部高地與北部低地的平原交會的區域。這部影片利用了高解析度立體相機（HRSC）的數據製作而成。 HRSC是由德國航空航天中心（DLR）研發的相機實驗裝置，搭載於歐空局火星快車號（ESA Mars Express）任務上，該任務自2004年1月起投入運作。

火星為何呈現出這種二分性——即南部分為較古老的高地，北部分為較年輕的低地——研究人員尚未完全解釋。飛越桑西地形（Xanthe Terra）的飛行路線沿著沙爾巴塔納山谷（Shalbatana Vallis）的流出水道，進入克里斯平原（Chryse Planitia），然後從那裡再次向南，可以說是“逆流而上”，穿過西穆德山谷（Simud Vallis），進入崎嶇的海德拉特斯混沌（Hydraotess）。

流出水道是寬闊、深切的山谷結構，很可能起源於火星地質時期，是洪水氾濫造成的，洪水氾濫的洪水事件涉及大量的水。這些事件——其中一些是偶發性的——可能是由周邊地區火山活動加劇導致大型地下冰層突然融化引發的。在這方面，它們與普通的河穀不同，普通的河谷是由持續不斷的水流侵蝕而成，通常更加蜿蜒曲折，缺乏線性。

 

旅程從沙爾巴塔納山谷開始

旅程向北飛行，首先飛越沙爾巴塔納山谷。浩瀚的流水曾將這片深谷侵蝕至火星地表。在抵達克里斯平原的低地之前，它蜿蜒穿過高地超過1300公里。這比萊茵河從瑞士源頭到北海入海口的長度略長。沙爾巴塔納山谷被認為形成於中晚期希臘時期，距今約35億年前。飛機沿著山谷向北飛行，沿途會遇到大小不一的眾多撞擊坑——這是遠古諾亞紀地貌的典型特徵，這種地貌形成於更早的時期，約40億年前。

到達低地後，路線突然右轉，向東南方向前進，穿過克里斯平原南緣散佈的圓形丘陵。這片低地的地表更為平坦，撞擊坑也少得多（在概覽圖上清晰可見）——這直接表明這些地區比高地地區更年輕，因為高地地區曾遭受過更長的小行星轟擊。在散佈的丘陵中，可以看到幾個帶有平坦高原的小“島嶼”。這些是先前地表的殘留，在周圍地形因地下冰消失而下沉後留下的。因此，它們在地質學上也被稱為「見證山」。

 

在混亂的地形中前進

隨後，「飛行」返回南方。一片名為「Hydraotes Chaos」的區域映入眼簾——這是一片由數千米高的不規則台地和丘陵組成的迷宮，其間被深深切割的山谷隔開。這些山谷賦予了該區域獨特的“混亂”外觀，也被稱為“混亂地形”。這種地形通常出現在火星的二分邊界附近，特別常見於大型古老流出谷的源頭。順便提一句，Hydraotes Chaos也是火星快車相機實驗（HRSC）首次發布影像的區域，並於2014年再次發布——這次是為了拍攝一段壯觀的影片。

飛行結束時，可以看到直徑約100公里的達文西撞擊坑。它的底部相對平坦，充滿岩石，但其上方覆蓋著一個較小、較年輕的撞擊坑，上面覆蓋著一層獨特的火山噴出物。其葉狀結構表明，撞擊時火星地表下也存在水或冰。

 

影像處理和資料集

影片基於由多幅HRSC影像組成的影像拼接而成。此拼接圖與數位地形模型（DTM）的地形資訊結合，構成了一幅三維景觀。視角以北緯5度、東經320度為中心。影片中每一秒都會計算50幅獨立影像，並遵循場景內預設的攝影機路徑。動畫中，建築物在垂直方向上放大了三次。此外，還人為增加了雲霧等大氣效果，以模糊約250公里外地形模型的邊界。

順便說一句，Hydraotes Chaos 也是火星快車相機實驗 HRSC 首次發布影像的區域，並於 2014 年再次發布 - 這次是為了拍攝一段精彩的影片。

HMC30 產品包括多軌道 DEM、基於 HRSC 影像的正射影像鑲嵌圖，以及全色銳化彩色鑲嵌圖等衍生產品。 HMC30 資料產品根據 USGS MC-30 切片方案的修改版本進行組織。所有 HMC30 產品均基於立體影像的光束法區域網平差，並參考全球 MOLA 資料集。

 

[照片]

火星上的沙爾巴塔納山谷

大約35億年前，大量的水流將這片深谷侵蝕至地表。在抵達克里斯平原的低地之前，它蜿蜒穿過高地超過1300公里。