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火星探測(cè)任務(wù)成功兩光譜載荷變身“天問(wèn)一號(hào)”雙眼

作者： 2021年06月16日來(lái)源：瀏覽量：

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6月11日，國(guó)家航天局公布了天問(wèn)一號(hào)探測(cè)器著陸火星首批科學(xué)影像圖。包括“著巡合影”、“中國(guó)印跡”和著陸點(diǎn)全景、火星地形地貌等內(nèi)容在內(nèi)的影像圖公開(kāi)展示在人們面前，標(biāo)志

　　6月11日，國(guó)家航天局公布了天問(wèn)一號(hào)探測(cè)器著陸火星首批科學(xué)影像圖。包括“著巡合影”、“中國(guó)印跡”和著陸點(diǎn)全景、火星地形地貌等內(nèi)容在內(nèi)的影像圖公開(kāi)展示在人們面前，標(biāo)志著我國(guó)首次火星探測(cè)任務(wù)圓滿(mǎn)成功。

　　作為與地球環(huán)境最為相似的類(lèi)地行星，火星是除月球之外，人類(lèi)探索宇宙的初期的主要目標(biāo)。無(wú)論是對(duì)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(jià)值。從1964年“水手4號(hào)”火星探測(cè)器發(fā)射開(kāi)始，人類(lèi)已經(jīng)進(jìn)行了50多次火星探測(cè)活動(dòng)，而天問(wèn)一號(hào)任務(wù)是我國(guó)首次開(kāi)展的火星探測(cè)活動(dòng)。去年7月23日成功發(fā)射后，“天問(wèn)一號(hào)”探測(cè)器成功飛往火星并離軌著陸，而后“祝融”號(hào)火星車(chē)也成功開(kāi)始巡視探測(cè)。至此，天問(wèn)一號(hào)一步實(shí)現(xiàn)“繞、著、巡”目標(biāo)。

　　為完成火星探測(cè)目標(biāo)，探測(cè)器上配置了多種科學(xué)載荷，包括環(huán)繞器上的礦物光譜分析儀、磁強(qiáng)計(jì)、中分辨率相機(jī)、高分辨率相機(jī)等7臺(tái)載荷和火星車(chē)上的多光譜相機(jī)、表面成分探測(cè)儀、次表層探測(cè)雷達(dá)、地形相機(jī)等6臺(tái)載荷。其中，在獲取火星科學(xué)影像圖的過(guò)程中居功甚偉的無(wú)疑是環(huán)繞器上的火星礦物光譜分析儀和火星車(chē)上的火星表面成分探測(cè)儀。

　　火星礦物光譜分析儀通過(guò)多元高光譜與多光譜成像兩種模式，在與運(yùn)動(dòng)中對(duì)火星表面目標(biāo)區(qū)域進(jìn)行光譜遙感探測(cè)，分析目標(biāo)區(qū)域的礦物組成和分布。光譜遙感探測(cè)技術(shù)在地球上已經(jīng)有了非常廣泛的應(yīng)用，包括農(nóng)業(yè)生產(chǎn)管理、水質(zhì)監(jiān)測(cè)、地質(zhì)考察等。火星礦物光譜分析儀運(yùn)用了紅外寬譜段輕型探測(cè)器組件、紅外譜段背景抑制、寬譜段緊湊型高效分光等技術(shù)，覆蓋0.378-3.425μm譜段，并且采用推帚式成像，可以同時(shí)看到576個(gè)譜段。

　　火星表面成分探測(cè)儀結(jié)合了主動(dòng)激光誘導(dǎo)擊穿光譜探測(cè)和被動(dòng)短波紅外光譜探測(cè)技術(shù)。主動(dòng)激光誘導(dǎo)擊穿光譜探測(cè)可以分析物質(zhì)原子特征發(fā)射譜線(xiàn)的能力，而被動(dòng)紅外發(fā)射光譜可以對(duì)其分子振動(dòng)光譜進(jìn)行探測(cè)。這使火星表面成分探測(cè)儀不僅能夠分析火星表面物質(zhì)的化學(xué)元素組成，還可以識(shí)別火星表面礦物種類(lèi)、巖石類(lèi)型與分布特征。

　　激光誘導(dǎo)擊穿光譜與X射線(xiàn)熒光、α粒子X(jué)射線(xiàn)光譜等傳統(tǒng)的太空探測(cè)方式相比，擁有遠(yuǎn)程分析、改造探測(cè)目標(biāo)表面、效率高等優(yōu)勢(shì)。早在2000年之前，NASA就在開(kāi)展激光誘導(dǎo)擊穿光譜在深空探測(cè)中的應(yīng)用研究。與之相比，我國(guó)相關(guān)的研究工作起步較晚，但是進(jìn)展卻很快。本次搭載的火星表面成分探測(cè)儀是“主動(dòng)激光誘導(dǎo)擊穿光譜探測(cè)”第一次應(yīng)用到太空，對(duì)于我國(guó)的太空探測(cè)技術(shù)來(lái)說(shuō)，是一次不小的進(jìn)步。

　　在首批科學(xué)影像圖公布后，環(huán)繞器和祝融號(hào)火星車(chē)仍在繼續(xù)工作，為科學(xué)家持續(xù)不斷地帶來(lái)火星的探測(cè)數(shù)據(jù)。火星礦物光譜分析儀、火星表面成分探測(cè)儀以及其他的科學(xué)載荷也在繼續(xù)發(fā)揮它們的作用，成為探測(cè)器的眼睛，讓我們更深入地了解那顆紅色的星球。

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