AI赋能火星风图绘制：尘卷风揭示红色星球真实风速
经过对火星表面上千个尘卷风的追踪观测，科学家们成功绘制出首张火星全球地表风速图。这项开创性研究揭示，这些龙卷风状的漩涡移动速度比此前估计的快了近一倍。这项发表在《科学进展》杂志上的突破性成果，有望彻底改变未来火星任务的规划与执行方式。
研究人员利用人工智能技术，对欧洲空间局（ESA）“火星快车”和“火星微量气体探测器”探测器二十年来积累的图像数据进行了深入分析。他们编目了1039个尘卷风，并惊人地发现其风速最高可达每小时158公里（98英里/小时）。这与此前由火星车测量和气候模型预测的约每小时100公里（60英里/小时）的最大风速形成了鲜明对比，速度几乎翻倍。
将数字“噪声”转化为科学发现
这项突破性进展的灵感来源出人意料：它源于科学家们过去一直视为图像“噪声”的现象。欧洲空间局的两艘轨道器在拍摄图像时，会通过结合来自不同通道、略有延迟的视图来合成。当尘卷风在这些短暂的延迟期间掠过火星表面时，会在最终图像中留下微弱的色彩偏移。
瑞士伯尔尼大学的研究负责人瓦伦丁·比克尔（Valentin Bickel）指出，研究团队成功地将图像中的“噪声”转化为有价值的科学测量数据。通过训练神经网络识别这些细微的色彩偏移，研究团队得以精确计算出每个尘卷风的速度和行进方向。
比克尔进一步解释说：“尘卷风使通常看不见的风变得可视化。” 通过测量尘卷风的移动速度和方向，研究人员首次得以在全球范围内绘制火星地表风的分布图。他强调，此前由于缺乏足够的数据，进行如此大规模的全球性风速测量是难以想象的。
对火星探测的关键影响
这项研究成果对火星探测具有直接而实际的应用价值。研究表明，许多尘卷风集中出现在特定的“源区”，例如广袤的亚马逊平原（Amazonis Planitia），该区域覆盖着细腻的尘土和沙粒。这些风暴通常在火星的春夏季节发生，并于当地太阳时间上午11点至下午2点之间达到活动高峰。
比克尔指出，这些新的测量数据可以帮助科学家在着陆前更好地了解着陆点的风况，从而估算出有多少尘埃可能沉积在探测器的太阳能电池板上，并据此规划其自清洁的频率。目前，这份尘卷风目录已为定于2030年着陆的“火星生命”罗莎琳德·富兰克林号（ExoMars Rosalind Franklin）探测器制定计划提供了重要的参考依据。
与地球不同，火星上没有降雨来清除大气中的尘埃，这使得火星尘埃可以在空中滞留数月之久，影响局部天气乃至轨道图像的质量。最新的数据显示，在许多区域，风将尘埃吹入大气的速度远超当前火星天气模型的预测，这可能意味着需要对现有的火星气候预报进行重大修订。
