“祝融號(hào)”成功著陸，科學(xué)儀器助其完成探測(cè)任務(wù)

　　“天問(wèn)一號(hào)”一次任務(wù)同時(shí)實(shí)施環(huán)繞探測(cè)和巡視探測(cè)，在國(guó)際上尚屬首次，環(huán)繞器與火星車(chē)“祝融號(hào)”之間將會(huì)聯(lián)動(dòng)和配合，互相補(bǔ)充。目前歷史上已成功的火星著陸器/火星車(chē)只有10個(gè)，只對(duì)火星很小的區(qū)域進(jìn)行過(guò)詳細(xì)探測(cè)，因此在火星的任何地點(diǎn)著陸都將會(huì)對(duì)人類(lèi)認(rèn)識(shí)火星產(chǎn)生重大影響。當(dāng)前只有“好奇號(hào)”、“洞察號(hào)”和“毅力號(hào)”還在繼續(xù)工作，它們的探測(cè)區(qū)域基本都是在火星南部高地，而“天問(wèn)一號(hào)”火星車(chē)著陸在火星北部平原，將會(huì)對(duì)全面理解火星的演化進(jìn)程做出重要補(bǔ)充。

　　天問(wèn)一號(hào)火星車(chē)“祝融號(hào)”的主要科學(xué)目標(biāo)是探測(cè)巡視區(qū)的形貌和地質(zhì)構(gòu)造、土壤結(jié)構(gòu)和水冰分布、表面元素和巖石類(lèi)型、大氣物理特征與表面環(huán)境等。為了完成巡視探測(cè)科學(xué)任務(wù)，火星車(chē)配置了地形相機(jī)、多光譜相機(jī)、次表層探測(cè)雷達(dá)、火星表面成分探測(cè)儀、火星表面磁場(chǎng)探測(cè)儀、火星氣象測(cè)量?jī)x共6臺(tái)科學(xué)儀器。下面我們來(lái)詳細(xì)介紹下這些裝備都有何威力。

　　地形相機(jī)可以對(duì)火星表面進(jìn)行彩色成像，并獲取地形信息。火星車(chē)上有兩臺(tái)地形相機(jī)，它們一左一右安裝在火星車(chē)的桅桿上，能夠?qū)鹦潜砻孢M(jìn)行三維全景成像，并獲得巡視區(qū)的地形和地質(zhì)構(gòu)造。它們同時(shí)還有導(dǎo)航功能，為火星車(chē)指路。

　　多光譜相機(jī)也安裝在火星車(chē)的桅桿上，覆蓋可見(jiàn)光-近紅外的9個(gè)波段，能夠?qū)ρ惨晠^(qū)附近的礦物種類(lèi)進(jìn)行劃分。火星車(chē)上安裝有標(biāo)準(zhǔn)定標(biāo)板，可以對(duì)相機(jī)進(jìn)行標(biāo)定，以獲取更準(zhǔn)確地表面圖像和光譜。

　　火星車(chē)的桅桿上還安裝了火星表面磁場(chǎng)探測(cè)儀，用于探測(cè)著陸和巡視區(qū)域的磁場(chǎng)，確定火星磁指數(shù)。它可以與軌道器上的火星磁強(qiáng)計(jì)合作，探測(cè)火星空間磁場(chǎng)并獲取火星電離層的電流，研究火星電離層電導(dǎo)率等特性。利用天然磁場(chǎng)躍變，探測(cè)火星內(nèi)部局部構(gòu)造。

　　次表層探測(cè)雷達(dá)具有低頻(55 MHz)和高頻(1300 MHz)兩個(gè)通道，用于研究火星表面和地下的土壤、冰層厚度和結(jié)構(gòu)。低頻通道以1米的垂直分辨率探測(cè)火星地下100米的深度;高頻通道則以厘米級(jí)的分辨率探測(cè)火星地下10米內(nèi)的結(jié)構(gòu)。

　　火星表面成分探測(cè)儀是一種結(jié)合了主動(dòng)和被動(dòng)探測(cè)技術(shù)的光譜探測(cè)儀器。它有一個(gè)激光誘導(dǎo)擊穿光譜儀(LIBS)，用來(lái)分析激光激發(fā)出的等離子體從紫外到近紅外的光譜(240-850 nm)，可以對(duì)2-10m范圍內(nèi)的物質(zhì)進(jìn)行探測(cè)，同時(shí)獲得亞毫米級(jí)分辨率的顯微圖像，可識(shí)別不少于10種類(lèi)型的元素，并獲取含量。火星表面成分探測(cè)儀還包括一個(gè)近紅外-短波紅外光譜儀，能夠獲取火星表面物質(zhì)的近紅外-短波紅外光譜(850-2400 nm)，很多礦物在這個(gè)譜段范圍內(nèi)都具有非常明顯的光譜特征。因此，火星表面成分探測(cè)儀可以分析火星表面物質(zhì)的礦物/元素組成，并識(shí)別不同類(lèi)型的巖石。它還可與軌道器上的火星礦物光譜分析儀進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，為軌道光譜儀提供地面標(biāo)定信息。

　　火星氣象測(cè)量?jī)x可以獲取溫度、壓力、風(fēng)速、風(fēng)向等關(guān)鍵的大氣狀態(tài)數(shù)據(jù)，對(duì)火星表面氣象情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)。它能夠測(cè)量-120~50℃的溫度，分辨率可達(dá)到0.1℃;測(cè)量1-1500 Pa的壓力，分辨率為0.1 Pa;測(cè)量0-70 m/s的風(fēng)速，分辨率可達(dá)0.1 m/s;測(cè)量0-360°的風(fēng)向，分辨率為5°;還可以測(cè)量20 Hz-20kH頻率范圍內(nèi)的聲音。

　　“天問(wèn)一號(hào)”是中國(guó)深度探測(cè)火星的首個(gè)任務(wù)，利用軌道器、著陸器和火星車(chē)對(duì)火星進(jìn)行全面的研究。天問(wèn)一號(hào)火星車(chē)在火星北部平原的巡視探測(cè)，與相距不遠(yuǎn)在高地北部的“毅力號(hào)”火星車(chē)、以及天問(wèn)一號(hào)軌道器、“希望號(hào)”軌道器和火星快車(chē)、火星偵察軌道器等聯(lián)合對(duì)火星的探測(cè)，毫無(wú)疑問(wèn)將會(huì)開(kāi)啟火星科學(xué)研究的新篇章。