为什么天问一号传回的火星图像是黑白的？
其实空间探测器拍摄的照片大部分就是黑白的；包括一些著名的光学望远镜拍摄的照片也是黑白的，例如哈勃太空望远镜，它是人类迄今发射的最强大的空间望远镜，也是对人类认识深空贡献最大的望远镜，它携带的行星大视场和行星照相机2（WFPC2）就是黑白照相机。而那些绚丽的彩色照片，都是使用不同的滤光片拍摄数张照片，发回地球，天文学家合成出来的。视锥细胞是感受颜色的器官，不同波长的光有不同的颜色，但是人类的眼睛中只有三种视锥细胞，分别可以感受到三种波长（长、中、短）颜色的光：蓝光、绿光、红光。这就是光的三原色，这三种不同颜色的光，根据眼睛感受到的强度变化，互相的叠加，我们就看到五颜六色的世界。这也是电视机、照片显示颜色的模式。如果把人的视锥细胞去掉，只保留下视杆细胞的话，我们看到的世界就是黑白的。那么问题是，为什么要拍黑白的？原因很简单，黑白照片可以捕捉到所有可能捕捉到的光子，在短时间的曝光下，它获得的照片的分辨率、清晰度、对比度要比彩色照片高很多。这样的照片对与科学研究来说更有价值，而且“天问一号”拍摄的照片距离火星220万公里，非常遥远，且火星反射太阳光的时候很暗，所以黑白照片更加清晰。而彩色照片，需要在滤光片下拍摄三张照片，曝光时间长，拍摄的数据大，传输到地面以后，要在电脑上合成，所以综上考虑，这就是我们拍摄黑白照片的原因，并不是拍不了，不过是加个滤光片的事。总结：天问一号在飞行途中给火星拍一张照片，当然是黑白的最符合需求了，而且可以获得很好的细节和分辨率，传输速度也很快。
天问一号首次传回的火星照为什么是黑白的？
我们可以通过NASA网站了解到，2021年2月5日20时，我国火星探测器请求进行1号发动机点火工作，成功完成了对地化东段第4次轨道中途的修改。这是为了能够按计划实施火星捕获。截至2月5日，天文一号距地球约1.84亿公里，距火星约110万公里，飞行里程约4.65亿公里，探测器各系统状态良好。那么这张照片是在距火星约220万公里的地方拍摄的，是尝试拍摄，也是我国首次在太空拍摄火星。照片中，阿斯达利雅平原、克里塞平原、赵高原、斯基雅法雷利坑、水手谷等火星地标清晰可见。但是火星给人的印象是应该是橙色或红色，为什么在我国拍的照片是黑白的？难道我们国家的照相机水平不行吗？事实上，这里有很多学问。这次我们的成像模式使用黑白成像，所以照片是黑白的。这很容易理解也就是说，这张照片是黑白拍摄的。220万公里是一段很长的距离。拍摄起来很困难。另一天安装的照相机不是为超远距离拍摄而设计的。主要任务是获得火星表面焦点区域的精细观测图像。组成的两个成像探测器预计将获得火星表面的真彩色融合图像和视频图像。这两种相机分别是400公里高轨道上分辨率为100米的中分辨率相机MRC和400公里高轨道上分辨率为2米的高分辨率相机HRC，HRC性能与欧洲航天局搭载火星快车探测器的HRSC高分辨率立体相机相似，综合技术指标达到世界最高水平。这已经不是第一次拍照了。已经是2020年7月27日，天文1号在距地球约120万公里的地方，利用搭载的光学导航传感器拍摄地月照，这已经不是第一次了。光学导航传感器是宇宙飞船的眼睛，是天文导航系统的重要组成部分。指需要根据宇宙中光学探测原理收集宇宙飞船姿势或导航信息的传感器，可以为遥感测量、武器和瞄准、科学观测、深空探测等空间任务提供准确的指向或位置信息。光学导航传感器可以成像行星、小天体、X-Ray脉冲星等参考目标，实现相对方向和自主导航，可代替地面测量系统用于引导探测器星际飞行自主导航和目标接近。因此，光学导航传感器通常不需要图像分辨率太高或彩色成像。因为还有其他繁重的工作。最后，还要强调，人类拍摄的宇宙照片其实是黑白的，我们看到的绚丽多彩的照片其实是后期PS。科学家们首先通过照相机以不同的频率拍摄，然后分别染色，然后层层叠加，制作出彩色的照片。因为每种物质都有自己的光谱，所以染色实际上是在黑白照片的每个领域找到颜色。
火星表面的照片揭示了它多彩的过去
火星可能看起来像一个非常简单的行星，与我们的星球或太阳系中存在的其他行星没有太多相似之处。然而，根据最近在火星表面拍摄的高分辨率照片，地质学家展示了数十亿年前火星的样子以及与地球的一些相似之处。
一张图片可能不值什么，但对于科学家来说，它可能价值百万。照片中的陨石坑是直径约 42 英里的丹尼尔森陨石坑 ，位于火星的西南阿拉伯泰拉地区。可以观察到的沉积岩是数十亿年前一层一层形成的，每一层都代表着影响火星生态系统的古代气候的变化。
这同样适用于气候对这些沉积岩的破坏。环境侵蚀了沉积物，而那些在形成它们的资源中呈现出变化的沉积物，对侵蚀具有更好的抵抗力，这就是为什么我们现在看到阶梯状效应的原因。仍然坚挺地沉积物必须含有丰富的资源或金属，从而增强了它们的抗侵蚀能力。
NASA 对这一现象给出了更好的描述：
沉积物性质的周期性变化使某些层比其他层更能抵抗侵蚀。亿万年之后，这些更坚硬的层像楼梯台阶一样向外突出。在这些台阶上，风吹散了沙子（通常看起来更暗，红色更少，即对比度增强后的颜色“更蓝”），从而形成斑马条纹状图案。”
亚利桑那大学的地质学家与美国宇航局专家合作提出的这一理论为火星含水提供了一个更合理的情景。根据一项类似的摄影研究（以照片为证据的研究），美国宇航局推测火星的很大一部分充满了水，但大约30 亿年前，火星的地壳由于多次气候的变化，已经吸收了所有的水，。
科学家们并不清楚照片中所有这些沉积物是怎么形成的，但他们确信这一定是一个至少持续了数百万年的过程。一些人认为这是与火星轨道变化相关的气候变化影响的结合。地质学家 Alessio Murana在一项研究中建议，地下水上升流可能是造成这种变化的原因。
火星应该是我们的一个很好的例子，因为地球与气候变化对地球的影响有关，尽管在数百万年甚至数十亿年的大时间框架内发生了根本性的变化。随着技术变得越来越先进，天文学家能够拍摄更清晰的火星照片，这有助于专家们展开这个星球的迷人 历史 。
一旦我们开始了解基础知识，我们就可以将其应用于所有行星，以了解它们是如何形成的以及它们是如何随时间变化的。虽然影响很难定义，但似乎这一切都可能归结为气候变化，即使在地球的古代 历史 上也呈现出异常的模式。 历史 所能提供的只是未来的教训。至于要如何运用这些教训，这取决于我们。
