揭秘“天問一號”的“雙眼”：除了火星表面，還能看到更多

火星上到底有什麽，是否蘊含礦物“寶藏”？

7月23日，中國火星探測任務“天問一號”探測器在海南文昌衛星發射中心發射升空。

何志平介紹火星礦物光譜分析儀

本次火星探測之旅，也有“上海製造”的身影。由中科院上海技術物理研究所研製的兩大載荷：搭載在火星車上的火星表面成分探測儀，以及軌道器上的火星礦物光譜分析儀，將成為此次火星探索的“雙眼”，點亮此次火星之旅。

兩台有效載荷，分別在著陸巡視和火星遙感兩個環節對火星表面元素與礦物成分開展科學探測。

軟著陸於火星表面後，火星車將搭載著火星表面成分探測儀等載荷駛離著陸平台，開始火星漫步。火星表面成分探測儀結合被動短波紅外光譜探測和主動雷射誘導擊穿光譜探測技術，除了探測火星表面物質反射太陽光的異塵餘生信息，還可以向2-5米內的目標主動發射雷射，使其局部氣化產生等離子體，測量其釋放出的原子發射光譜，準確獲取物質元素的成分和含量。

火星礦物光譜分析儀實驗室測試現場

為適應火星嚴酷的氣候環境，科研人員在探測儀“防寒保暖”方面下足功夫，使其可以在30℃到-100℃的極端溫度區間內正常工作。火星車以三天為一個工作周期，通過指令預設單元探測任務後，實現全自動操作。光譜數據預存在火星車裡，再定期借由環繞器傳回地球。

環繞器除中繼通信外，還將開展為期1火星年的科學遙感探測，其中搭載的火星礦物光譜分析儀將在近火段800km以下軌道，採用推帚式成像、多元實時動態融合的總體技術方案，獲取火星表面地貌圖像與相應位置的光譜信息（畫面注釋：可見至中波紅外寬譜段400nm-3400nm）。

測試現場儀器

儀器突破了紅外背景抑製、高效分光組件、器上組合定標等關鍵技術，集輕小型、低功耗、高性能於一身，以期實現探得更“精”、測得更“準”的科學探測目標。後續，礦物光譜分析儀與表面成分探測儀還有望開展天地協同實驗。

中科院上海技物所這兩台載荷充分繼承了嫦娥探月工程相關載荷研製任務的經驗和基礎，對探測火星表面元素與礦物成分等具有重要意義，將為火星形成、地質演變研究提供重要科學依據。

工作人員在測試現場

上海技物所研究員何志平介紹說，通過對火星礦物的精密分析，可以初步了解火星的礦物資源分布，了解其演化過程，對火星的演化過程的研究將有助於預測地球演化進程。值得一提的是，此次“天問一號”還將攜帶了與“好奇號”同款的礦物標樣進行對比。

上海技物所火星探測器兩項載荷的研製工作，充分繼承了嫦娥探月工程相關技術基礎，同時展現出創新與突破。