欧空局火星快车在一次独特的飞越过程中，从不同角度捕捉到了形状不规则火卫一的详细照片。火星有两颗卫星：火卫一和体积较小、距离更远的火卫二。自从2004年开始观测这颗红色星球以来，火星快车就一直在探索这两颗卫星：火星快车观察了火卫一，背景是美丽的土星环，在仅45公里的距离掠过卫星，用其高分辨率立体相机拍摄了火卫一，及其有趣标记表面令人难以置信的360度详细图像。
并接近火卫二产生了一系列图像，并确定了火卫一的位置和运动，来自火星快车的一个新图像序列，现在详细地捕捉到了火卫一的运动和表面。这部影像由41张照片组成，拍摄于2019年11月17日，当时火卫一在2400公里远的地方经过火星快车。火星快车是目前唯一能够与火卫一近距离相遇的航天器。这一机会使火星快车能够看到火卫一表面的无数特征，可以看到一些撞击坑，这些陨石坑是由于火卫一在太空旅行期间被小天体和岩石碎片击中而形成。
其中最大的是斯蒂克尼陨石坑，可以看到它朝向框架的中心，宽10公里。还可以看到许多类似于长而深的凹槽或划痕的线性标记和犁沟。这些特征的来源尚不清楚：它们可能是由在火卫一表面滚动的碎片雕刻出来，或者是在火卫一被其火星驱动的潮汐力量拉向不同方向时产生。图像序列显示火卫一处于多个角度，可以看到火卫一在旋转，并在再次开始变暗之前慢慢变亮，火卫一的轻微上下运动是由火星快车的轻微振荡引起。
因为为了获取这些图像，火星快车已经从正常位置(指向火星)旋转到这个新位置(指向火卫一)。这些数据很好地说明了相角的概念：从目标对象本身火卫一看，光源(在本例中为太阳)和观测者(火星快车)之间的角度。初始相位角为17度，中途几乎下降到0度(当火卫一最亮时)，然后在拍摄结束时上升到15度。为了获得这个轨迹的图像，人们可以想象火星快车从一边观察火卫一，慢慢地移动到与它持平，然后移到另一边，在火卫一和太阳之间的天空中画出一条弧线。
如图所示，在一系列相角范围内获取的图像对科学家来说非常有用。当太阳相对于目标对象的位置发生变化时，会投射不同的阴影：这会照亮和高亮显示表面特征，并能计算特征高度、深度和地貌，并揭示表面材质本身的粗糙度、孔隙度和反射率的许多信息。当太阳就在观测者的正后方时，就会出现零度的相位角。在此对齐中，所有照亮火卫一的光垂直击中曲面，因此大部分反射回空间，导致目标对象明显变亮，随后阴影消失，最小相角不是精确的零，而是0.92度。
这种现象（太阳、火星快车和火卫一的相位角接近于零）非常罕见，一年最多只发生三次。其他相角小于1的机会要到2020年4月和9月才会出现（在后一种情况下，火星快车可能会实现恰好为零的相角）。因此，火星快车抓住一切机会从这个角度观察这颗有趣的小卫星，阐明它的属性、行为、可能的起源、轨道特征和在太空中的位置，并探索它作为任务目的地的潜力。火卫一可能是一个陌生的世界，但火星快车拍摄中展示的现象，对任何看过满月的人来说都是熟悉的。
博科园｜文：欧洲航天局ESA
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