火星探測任務成功兩光譜載荷變身“天問一號”雙眼

作者： 2021年06月16日來源：瀏覽量：

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6月11日，國家航天局公布了天問一號探測器著陸火星首批科學影像圖。包括“著巡合影”、“中國印跡”和著陸點全景、火星地形地貌等內容在內的影像圖公開展示在人們面前，標志

　　6月11日，國家航天局公布了天問一號探測器著陸火星首批科學影像圖。包括“著巡合影”、“中國印跡”和著陸點全景、火星地形地貌等內容在內的影像圖公開展示在人們面前，標志著我國首次火星探測任務圓滿成功。

　　作為與地球環境最為相似的類地行星，火星是除月球之外，人類探索宇宙的初期的主要目標。無論是對比研究地球演變還是尋找地外生命，火星都有著難以取代的價值。從1964年“水手4號”火星探測器發射開始，人類已經進行了50多次火星探測活動，而天問一號任務是我國首次開展的火星探測活動。去年7月23日成功發射后，“天問一號”探測器成功飛往火星并離軌著陸，而后“祝融”號火星車也成功開始巡視探測。至此，天問一號一步實現“繞、著、巡”目標。

　　為完成火星探測目標，探測器上配置了多種科學載荷，包括環繞器上的礦物光譜分析儀、磁強計、中分辨率相機、高分辨率相機等7臺載荷和火星車上的多光譜相機、表面成分探測儀、次表層探測雷達、地形相機等6臺載荷。其中，在獲取火星科學影像圖的過程中居功甚偉的無疑是環繞器上的火星礦物光譜分析儀和火星車上的火星表面成分探測儀。

　　火星礦物光譜分析儀通過多元高光譜與多光譜成像兩種模式，在與運動中對火星表面目標區域進行光譜遙感探測，分析目標區域的礦物組成和分布。光譜遙感探測技術在地球上已經有了非常廣泛的應用，包括農業生產管理、水質監測、地質考察等。火星礦物光譜分析儀運用了紅外寬譜段輕型探測器組件、紅外譜段背景抑制、寬譜段緊湊型高效分光等技術，覆蓋0.378-3.425μm譜段，并且采用推帚式成像，可以同時看到576個譜段。

　　火星表面成分探測儀結合了主動激光誘導擊穿光譜探測和被動短波紅外光譜探測技術。主動激光誘導擊穿光譜探測可以分析物質原子特征發射譜線的能力，而被動紅外發射光譜可以對其分子振動光譜進行探測。這使火星表面成分探測儀不僅能夠分析火星表面物質的化學元素組成，還可以識別火星表面礦物種類、巖石類型與分布特征。

　　激光誘導擊穿光譜與X射線熒光、α粒子X射線光譜等傳統的太空探測方式相比，擁有遠程分析、改造探測目標表面、效率高等優勢。早在2000年之前，NASA就在開展激光誘導擊穿光譜在深空探測中的應用研究。與之相比，我國相關的研究工作起步較晚，但是進展卻很快。本次搭載的火星表面成分探測儀是“主動激光誘導擊穿光譜探測”第一次應用到太空，對于我國的太空探測技術來說，是一次不小的進步。

　　在首批科學影像圖公布后，環繞器和祝融號火星車仍在繼續工作，為科學家持續不斷地帶來火星的探測數據。火星礦物光譜分析儀、火星表面成分探測儀以及其他的科學載荷也在繼續發揮它們的作用，成為探測器的眼睛，讓我們更深入地了解那顆紅色的星球。

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