礦物成分探測載荷：如何熬過火星寒冷的夜？

2020-07-24 中國新聞網
礦物成分探測載荷：如何熬過火星寒冷的夜？

資料圖：火星表面成分探測儀鑑定件光學探頭測試。中科院上海技物所 供圖

資料圖：火星表面成分探測儀鑑定件光學探頭測試。中科院上海技物所 供圖

中新網上海7月23日電 (鄭瑩瑩)在中國首次自主火星探測任務中，中國科學院上海技術物理研究所(簡稱：上海技物所)負責研製火星表面成分探測儀和火星礦物光譜分析儀兩個有效載荷。

「天問一號」火星探測器，由環繞器和著陸巡視器組成，其中著陸巡視器又由進入艙和火星車組成，火星車配置了多種科學載荷，在著陸區開展巡視探測。

礦物成分探測載荷：如何熬過火星寒冷的夜？

資料圖：火星礦物光譜分析儀實驗室測試。中科院上海技物所 供圖

上海技物所副所長舒嶸研究員告知，這兩個載荷一個在火星車上，一個在環繞器上，都是圍繞礦物成分探測的，這兩臺設備相較嫦娥四號上的對應設備而言，既有繼承，又有拓展。

其中，火星表面成分探測儀是火星車上的主要有效載荷之一，它結合主動雷射誘導擊穿光譜探測和被動短波紅外光譜探測技術，將對著陸區的火星表面元素、礦物和巖石開展高精度的科學探測，這對研究火星的形成、地質的長期演變過程等具有重要的科學意義。

舒嶸介紹，這個載荷增加的難度是：火星車晚上過夜，僅有極少的電功率提供給艙外載荷保溫；載荷探頭裸露在艙外，在早晚大溫差中要經歷低溫存儲階段，然後白天還要工作。

上海技物所研究員徐衛明介紹，為了讓這臺載荷不會被「凍壞」，研製人員選擇了特殊材料，讓它能扛得住夜晚零下130攝氏度的低溫，「設計環境溫度為零下130攝氏度，多層材料包裹後，載荷的環境溫度大概是零下100攝氏度。」

白天30攝氏度，夜晚零下130攝氏度，徐衛明介紹，這臺載荷至少需要在這樣的環境下工作幾個月。

而另一臺礦物探測的載荷是火星礦物光譜分析儀，它採用推帚式成像、多元實時動態融合的總體技術方案，突破紅外背景抑制等關鍵技術。這臺光譜分析儀通過獲取火星表面可見光譜段至中波紅外寬譜段(400納米至3400納米)的光譜成像數據，為火星表面物質成分調查分析的科學探測任務提供數據。

上海技物所研究員何志平介紹，這臺載荷的挑戰是要如何看得更精、更準，「我們在技術上是有選擇的，所謂看『精』，是指探測譜段更精細，從可見光至中波紅外，不僅總譜段更寬，且有576個通道，更細緻；所謂更『準』，就是儀器具備更高靈敏度且定標更準確，確保這些返回的光譜數據的質量和可靠性。」(完)

來源：中國新聞網

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