去年九月，當火星全球勘測者號飛船進入火星軌道時，這艘原計劃進行一年測繪任務的飛船一切按計劃進行。但麻煩很快就出現了：當飛船開始在稀薄的火星大氣層中螺旋下降時，它的一個太陽能電池板失靈了。這個電池板的作用是像風帆一樣減緩勘測者號的速度，以便讓它進入更低的軌道，但這種“大氣制動”的壓力實在太大了。任務控制人員決定放慢速度，並修改了計劃：飛船現在將在到達低軌道之前繞火星執行 900 次。
沙漠沙礫 |
儘管最初令人失望，但這種延誤實際上已被證明是一件好事。為了利用勘測者號緩慢進入火星的機會，科學家們啟動了它的儀器，他們已經傳回了大量關於火星地質、地形、天氣和大氣的新資料，其中大部分發表在 3 月 13 日的《科學》雜誌上。
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這些新資料可能只是一個誘人的預告，當 1999 年 3 月正式開始測繪時，還會有更多資料。勘測者號的火星軌道相機 (MOC) 發回的最高解析度影像是在大氣制動軌道期間拍攝的，當時航天器下降到距離火星表面 1,700 英里的高度；它們顯示了大約 48 英尺寬的物體。當然，當勘測者號進入其最終的 234 英里高度的測繪軌道時，相機將捕捉到僅 7 到 9 英尺寬的特徵。但目前的影像比 1970 年代的維京任務提供的任何影像都要詳細得多。
層狀基岩 |
勘測者號的早期結果已經證實了之前的資料，為我們最近的行星鄰居提供了新的見解——並揭開了一些火星謎團。例如，資料顯示了由風形成的貧瘠平原、複雜沙丘、沙層和漂移的景觀；可能是火山活動停止前熔岩流形成的層狀基岩；一個非常平坦的平原，可能更能證明曾經存在海洋；以及北極地區豐富的水。
在最初繞行星執行的過程中，勘測者號捕捉到了南極冰蓋的鳥瞰圖，該冰蓋由凍結的二氧化碳和可能的一些水組成，因為它在火星春季蒸發。MOC 圖片顯示了一個覆蓋著霜凍的山脊區域，這些山脊以一種奇特的矩形圖案相交。許多特徵令地質學家感到困惑，他們認為，在形成這些特徵的過程中，可能不僅僅是春季蒸發在起作用。
火星上另一個春天的先兆是席捲整個星球的巨大沙塵暴。勘測者號跟蹤了 1997 年 11 月 27 日至 12 月 2 日發生的一場此類風暴的進展。這是自 1977 年維京 2 號記錄到一次火星沙塵暴以來，首次對火星沙塵暴進行的觀測。研究人員希望透過比較兩艘航天器的資料來深入瞭解沙塵暴的頻率和強度。
勘測者號的影像顯示，這種干擾開始於冰蓋邊緣一系列小型區域性沙塵暴。隨著風暴強度增加，區域性風暴停止形成，火星大氣中的水雲消失了——即使在行星上看不見塵埃的地方也是如此。風暴平息一個月後，天空再次出現雲層，區域性沙塵暴再次在冰蓋邊緣出現。
遠古河流 |
勘測者號的快照也可能提供更多關於火山統治時代的資訊。在懸崖、溝壑和陡峭山脊等特徵中暴露的基岩中，新影像顯示了古老岩石中明顯的層狀結構，據估計這些岩石已有 350 萬至 430 萬年的歷史。大多數研究人員認為，這些層是連續熔岩流的結果，可能是由火山爆發之間積累的土壤和其他碎片分隔開的。然而，其他人則認為，這些層也可能是由風吹沙或沉積在水體中形成的沉積岩。
勘測者號上的另一個儀器，火星軌道雷射高度計 (MOLA)，對火星地形進行了精確的測量，證實了行星半球之間的巨大差異。雖然南半球多山且隕石坑密佈，但北半球像大平原一樣平坦，並逐漸向上傾斜至赤道，那裡的地形變得更加崎嶇。
對許多觀察家來說，這表明了一件事：水。北半球像地球海洋中的深淵平原一樣平坦——平坦到可以被一個大海塑造。南部暴露的陸地很可能在漫長的歲月中遭受了隕石的撞擊。在他們發表在《科學》雜誌上的論文中，MOLA 研究人員估計，填滿大盆地所需的水量“小於早期火星估計的水量上限”。
極地冰 |
研究人員進一步估計，如果將所有水輸送到極地地區，則足以形成兩個極地冰蓋，每個冰蓋的厚度都超過五英里，半徑為火星緯度的 10 度。MOLA 資料並未止步於此，而是表明，北冰蓋的層狀地形實際上主要由冰組成。（南極冰蓋由凍結的二氧化碳組成。）MOLA 資料還提供了對大流量通道和山谷網路的最精確剖面圖，這些通道和網路可能是當液態水在火星上流動時形成的。
與此同時，南極地區還有另一個吸引力：它將成為下一艘探索火星表面的航天器——火星極地著陸器的著陸點，該著陸器將於 1999 年底著陸。最終著陸點的選擇將主要取決於勘測者號的地圖，但樂於助人的航天器俯衝下來進行了一次先睹為快。
影像證實，冰凍兩極的地形使得維京著陸器和火星探路者號觀察到的現在熟悉的火星景觀看起來很溫和。該著陸器計劃於 1999 年 1 月 3 日發射，將搜尋地下水——這可能會讓載人火星任務的日子更近一些。