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
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。
Figure 1 Deimos（图片来源：NASA）
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。
Figure 3（图片来源：NASA）
Figure 4（图片来源：NASA）
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。
Figure 5 MMX概念图（图片来源：NASA）
参考数据：
[1]欧阳自远,肖福根.火星及其环境[J].航天器环境工程,2012,29(06):591-601.
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[3]兰顺正. 日本探索火卫一意义重大，但风险也不小[N]. 中国航天报,2020-03-21(001).
[4]张梦然. 火卫一正前往“自毁”[N]. 科技日报,2015-11-26(002).
[5]于登云,孙泽洲,孟林智,石东.火星探测的发展历程及未来展望[J].深空探索杂志,2016,3(02):108-113.
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