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作者:甘曉 來源:中國科學報 發布時間:2021/5/22 15:26:16
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祝融駛上火星表面,6大有效載荷開展精細探測

 

記者從國家航天局獲悉,5月22日10時40分,“祝融號”火星車已安全駛離著陸平臺,到達火星表面,開始巡視探測。天問一號任務的科學目標是研究火星形貌與地質構造特征、火星表面土壤特征與水冰分布、火星表面物質組成、火星大氣電離層及表面氣候與環境特征、火星物理場與內部結構等。

模擬圖像,來源:國家航天局

中科院國家天文臺研究員、首次火星探測任務地面應用系統總設計師劉建軍接受《中國科學報》采訪時指出:“我國科學家將自主獲得火星的第一手探測資料,我國的行星科學將迎來一個重要發展階段,將為探索宇宙奧秘、增進對火星演化的認知等貢獻中國的智慧和力量。”

6大有效載荷開展精細探測

對科學家而言,天問一號到達火星后,獲取盡可能多的科學探測數據將對后續開展科學研究至關重要。

天問一號探測器由環繞器和著陸巡視器組成,著陸巡視器包括“祝融號”火星車及進入艙。著陸后,一切準備就緒,火星車將自主駛離著陸平臺,抵達火星,開始新的征程。據報道,“祝融號”以3天為一個工作周期,工作內容主要包括環境感知、科學探測、數據下傳等。

劉建軍介紹:“為開展火星表面重點地區高精度、高分辨率的精細探測,‘祝融號’火星車上配置了導航地形相機、多光譜相機、火星車次表層探測雷達、火星表面成分探測儀、火星表面磁場探測儀和火星氣象測量儀6類科學載荷。”

據了解,天問一號著陸的烏托邦平原南部預定區域,位于古海洋和古陸地的交界處,科學家認為這一位置具有較高科學價值,很有可能會取得意想不到的科學成果。

同時,環繞器上也配置了7類有效載荷,主要用于開展火星全球性和綜合性的探測。具體包括中分辨率相機、高分辨率相機、環繞器次表層探測雷達、火星礦物光譜分析儀、火星磁強計、火星離子與中性粒子分析儀、火星能量粒子分析儀等。

“通過這些科學載荷的協同工作,天問一號可開展火星形貌與地質構造特征、火星表面土壤特征與水冰分布、火星表面物質組成、火星大氣電離層及表面氣候與環境特征、火星物理場與內部結構等多項科學目標研究。”劉建軍告訴《中國科學報》。

高質量科學數據產品將出爐

根據工程任務的要求,地面應用系統負責環繞器和火星車的科學探測計劃制定,有效載荷運行管理,探測數據的接收、處理、解譯和管理,組織開展科學數據的應用和研究。

為了圓滿完成上述任務,地面應用系統提出了有效載荷配置需求和功能指標要求,制定了科學探測計劃和有效載荷運行計劃,為在軌科學探測任務的開展提供支撐。

劉建軍介紹,天問一號地火轉移段期間,地面應用系統完成了火星離子與中性粒子分析儀、火星能量粒子分析儀、次表層探測雷達甚低頻設備等空間環境類有效載荷探測數據的接收和處理。

“進入火星停泊軌道段后,地面應用系統完成了預選著陸區探測規劃及中分相機、高分相機、礦物光譜分析儀等載荷探測數據的接收和處理,制作了高精度的預選著陸區地形數據,為著陸區的塵暴情況、地形分析和地質背景研究提供了高質量的基礎數據。”他說。

后續,地面應用系統將繼續開展火星車遙操作科學探測規劃,環繞器遙感使命段探測任務規劃,完成探測數據接收、處理和發布相關的工作,生產高質量的火星探測科學數據產品,供國內外學者開展火星科學研究??茖W數據產品將按照國家航天局《月球與深空探測工程科學數據管理辦法》進行。

我國行星科學研究進入新征程

天問一號探測器成功著陸火星,是我國首次實現地外行星著陸,也使我國成為第二個成功著陸火星的國家。同時,我國火星探測還具有一次任務實現火星環繞、著陸和巡視的特色。

在劉建軍看來,我國火星探測任務起步雖晚,但起點較高,實現了跨越發展,使我國深空探測能力從38萬千米之外的月球一躍延伸到最遠4億千米之外的火星,成功實現了從“地月系”到“行星際”跨越,這是我國航天事業發展的又一具有里程碑意義的進展。

同時,火星探測也被視為我國月球探測的繼承和發展。“2007年嫦娥一號任務成功繞月,到2020年嫦娥五號任務安全采樣返回,我國探月工程成功實現了繞、落、回的目標,積累了大量的工程和科研經驗。”劉建軍說。

許多探月工程的參與者看到,火星探測任務實施過程中,充分展現了探月工程多年積累起來的技術、人才和基礎設施。對此,劉建軍表示:“我們有能力,也有信心向更遠的深空進軍。”

對于科學家而言,火星探測任務無疑將推動行星科學研究進入新征程。劉建軍相信,從火星甚至更遙遠的星球來審視地球的過去,并幫助預判地球的未來,這是全新的觀察視角和研究范式,將不斷地取得重要發現和突破。

 
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