火衛一

火衛一（Phobos，英語發音"FOH bus"福博斯)呈土豆形狀，一日圍繞火星3圈，距火星平均距離約9378公里。它是火星的兩顆衛星中較大也是離火星較近的一顆。火衛一與火星之間的距離也是太陽系中所有的衛星與其主星的距離中最短的，從火星表面算起只有6000千米。它也是太陽系中最小的衛星之一，

火衛一是一個形狀不規則的小天體。圍繞火星運動，軌道距火星中心約9400km，也就是距離火星表面6000km。火衛一到其母星的距離比其他已知行星的衛星都要近。火衛一是太陽系中反射率最低的天體之一火衛一上有一個巨大的撞擊坑，叫斯蒂克尼撞擊坑。由於軌道離火星很近，火衛一的轉動快於火星的自轉。因此從火星表面看火衛一從西邊升起，在4小時15分鐘或更短的時間內劃過天空在東邊落山。由於軌道周期短以及潮汐力的作用火衛一的軌道半徑在逐漸變小，最終它將撞到火星表面，或者破碎形成火星環。

火衛一是一顆形狀不規則的天體，大致是27公里長、22公里寬、18公里高。它在離火星9，235.6~9,518.8公里距離上每0.319天繞火星一周，這比火星自轉速率快，所以，如果人類到達火星，也可以看見火星的‘月亮’西升東落，火衛一和火衛二大多被認為是捕捉到的小行星，也有一些人認為它們是起源於太陽系外的，而不是來自於小行星帶。

1971年11~12月，美國的水手9號火星探測器最早拍攝了火衛一和火衛二的照片。火衛一的輪廓尺寸為26.6千米×22.2千米×18.6千米，形狀有點兒像馬鈴薯（見圖）。它圍繞距火星平均距離約6000千米的軌道運動，旋轉一圈需要7小時39分鐘。由於尺寸和重量都很小，火衛一的萬有引力比較弱，僅相當於地球的1/1600。另外，火衛一的軌道正慢慢衰變（每100年下降9米），再過4000萬年將撞向火星。火衛一一直是科學家關注的研究對象，了解火衛一能夠讓我們獲得大量有關太陽系早期歷史的信息。俄羅斯“火衛一-土壤”計劃的首席科學家亞歷山大·扎克哈羅夫表示：“它可能為我們提供有關地球衛星以及其它行星衛星形成的線索，同時了解小行星撞擊在影響多岩類地行星方面扮演的角色。”火衛一的最長軸總是指向火星，有一面始終朝向火星，使其成為觀測火星絕大多數表面的理想場所。

在上世紀末，前蘇聯/俄羅斯曾先後制定並實施了兩個使用自主探測器研究火衛一的計劃，可惜由於探測器及運載火箭發生故障都沒有成功。第一個計劃開始於上世紀70年代末期，出於技術和經費方面的考慮，打算製造兩個航天器，一個懸停在火衛一上空50米高度，進行電視攝像和科學實驗；另一個則執行火衛一採樣返回任務。兩個探測器的發射時間是1988年，故被稱為“火衛一-88”計劃。除了火衛一外，任務的研究目標也包括火星、太陽和宇宙空間。

火衛一的環繞運動半徑小於同步運行軌道半徑，因此它的運行速度快，通常每天有兩次西升東落的過程由於它離火星表面過近，在火星上，緯度高於70.5°的地方，火衛一就位於地平線以下了。據推斷，由於它的運行軌道小於同步運行的軌道，所以潮汐力正不斷地使它的軌道越變越小（最近的統計數字錶明，它正以每世紀2米的速度在減小）。所以，據估計大約4000萬年後，火衛一不是撞向火星，便是分解而成為光環（這同月亮的升力的反作用力的作用效果相似）。

火衛一和火衛二可能像C型小行星一樣是由富含碳的岩石組成的。但它們不可能是由純岩石組成的，因為它們的密度太低了。它們很可能是由岩石與冰的混合物組成的，並且它們都有很深的地殼坑。

前蘇聯的探測器火衛一2號探測到一種從Phobos上逃逸出的微弱但又持久的氣體。可惜的是，Phobos 2號在探測出這氣體的組成成份之前便無法工作了，水或許是最有可能的組成部分。

Phobos上最顯著的地形特色是一個名為Stickney的大坑，這是前面所提到的Hall的妻子的名字。就像土衛一的環形山赫歇耳(Herschel)一樣（尺寸較小）。Stickney必然曾經具有過破壞火衛一的作用，現在火衛一表面上的一些大溝和條紋層脈極有可能是由於Stickney的影響而造成的。

火衛一在1877年由阿薩夫·霍爾(Asaph Hall)發現，1971年由“水手9號”首次拍得照片，並由1977年的“海盜1號”、1988年的“火衛一號”進行觀測。

火衛一和火衛二或許某天會成為了解火星的、非常重要的“空間站”。特別是隨著冰的存在的事實，它便是成為了研究火星的中轉站。

火衛一密度很低，有人據此認為它是中空的，甚至還有人相信它實際是一艘“火星人造飛船”。火衛一的逃逸速度很低，只有地球的千分之一，要是一個地球上的專業跳高選手能站到火衛一表面，他就能把自己“發射”進太空。

奧爾德林解析火星殖民地：可先控制火衛一

據國外媒體報道，“阿波羅11號”宇航員埃德溫·奧爾德林認為火星任務並不僅僅是一次性的空間飛行，在火星上建立基地還將面臨更大的問題但是人類必須前往火星並展開殖民地的建設，這是文明能夠長期延續下去的唯一機會。NASA前宇航員約翰·格倫斯菲爾德此前提出：只在單一行星上活動的物種不可能永遠生存下去，恐龍的滅絕就是一個典型的例子，由於該物種沒有發展出智能科技，結果只能在天體撞擊事件中滅絕，

火星對人類而言是一個較為理想的立足點，可以建立起人類的第一個太陽系行星殖民地，賓夕法尼亞大學的大衛·丁格斯認為抵達火星后的人類需要更大的空間進行活動，其中包括生命支持系統、日常用品等，較大的空間和足夠的保障可以減少宇航員出現極端的心理變化。自火星500項目中，6個志願者花了520天在3.6米乘20米的封閉空間內生活，並出現了普遍性的問題，比如失眠等紊亂現象。

因此，為了防止宇航員在狹小的空間內出現心理問題，火星基地將會是大型的人類生活區，建造發射都將面臨重大問題，至少我們為了建設一個國際空間站就使用了幾乎所有的航天力量。奧爾德林認為可以在火衛一上先建立基地，因為這顆衛星沒有大氣結構，不需要大型隔熱屏蔽裝置，然後將物資運往火星表面。同時，我們將面臨糧食供應的問題，我們需要培育出可抗輻射環境、低氣壓和微重力的植物品種，甚至還可能要改造火星上的土壤轉基因工程將派上用場。對此，NASA噴氣推進實驗室的首席科學家理查德認為火星殖民地建設過程將會十分艱難甚至無法完成，除非行星際空間飛行的費用大大降低，

已經有幾個飛船給火衛一拍攝了近照。這些飛船的本身的任務是對火星成像，最早是1971年水手9號，此後是1977年海盜1號，1998年、2003年火星全球勘察者，2004年，2008年和2010年火星快車，2007年和2008年火星偵查軌道器。2005年8月25日，勇氣號火星車由於風吹散了太陽電池板上的塵土，獲得了額外的能量，從火星表面拍攝了幾張曝光時間較短的夜晚天空照片，照片上可以清楚看到火衛一和火衛二。專門的火衛一探測器是1988年發射的蘇聯的福布斯1號和福布斯2號。前者在奔火途中就失蹤了，後者（包括著陸器）返回了一些數據和圖像但在開始衛星表面詳查后不久就失效了。其他的火星任務採集了更多的數據，但下一個專門的任務是2011年發射的採樣返回任務，

俄羅斯空間局在2011年11月發射了到火衛一採樣返回的任務，福布斯-土壤，返回艙中還包括一個行星學會的生命科學實驗——行星際飛行生命實驗LIFE。參加此次任務的還有中國國家航天局計劃進入火星軌道的探測飛船螢火一號，以及火衛一著陸器上的科學載荷的土壤研磨和篩分系統。然而，到達地球軌道后，福布斯-土壤探測器未能點火奔向地球。此後的搶救工作未能成功，2012年1月，福布斯-土壤在地球上墜毀，

據報道，2007年歐洲航天公司歐洲宇航防務集團阿斯特里姆公司規劃了一個到火衛一的技術演示任務。阿斯特里姆公司目前參與歐洲空間局的一個火星採樣返回任務，這個任務是歐空局極光計劃的一部分。將一個航天器送往重力場很小的火衛一，是測試驗證最終到火星採樣返回任務的好途徑。這個任務規劃於2016年啟動，將持續3年公司機將使用一個離子推進的“母船”，釋放一個著陸器到火衛一表面。著陸器將進行一些測試和實驗，把樣品採集到一個艙內，然後返回到母船上，返回地球，樣品將被投擲到地面，等待回收，

007年，加拿大空間局資助了Optech和火星研究所的一項研究，這是到火衛一的無人探測任務，名叫PRIME（Phobos Reconnaissance and International Mars Exploration，火衛一偵查和國際火星探測）