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(huán)境特征、火星物理場與內(nèi)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(tǒng)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(fā)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?！?/p>

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(shù)據(jù)將對后續(xù)開展科學研究至關重要。

天問一號探測器由環(huán)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(jù)報道，“祝融號”以3天為一個工作周期，工作內(nèi)容主要包括環(huán)境感知、科學探測、數(shù)據(jù)下傳等。

劉建軍介紹：“為開展火星表面重點地區(qū)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?！?/p>

據(jù)了解，天問一號著陸的烏托邦平原南部預定區(qū)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(huán)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(huán)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(xié)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(huán)境特征、火星物理場與內(nèi)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(shù)據(jù)產(chǎn)品將出爐

根據(jù)工程任務的要求，地面應用系統(tǒng)負責環(huán)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(shù)據(jù)的接收、處理、解譯和管理，組織開展科學數(shù)據(jù)的應用和研究。

為了圓滿完成上述任務，地面應用系統(tǒng)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(tǒng)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(huán)境類有效載荷探測數(shù)據(jù)的接收和處理。

“進入火星停泊軌道段后，地面應用系統(tǒng)完成了預選著陸區(qū)探測規(guī)劃及中分相機、高分相機、礦物光譜分析儀等載荷探測數(shù)據(jù)的接收和處理，制作了高精度的預選著陸區(qū)地形數(shù)據(jù)，為著陸區(qū)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(shù)據(jù)。”他說。

后續(xù)，地面應用系統(tǒng)將繼續(xù)開展火星車遙操作科學探測規(guī)劃，環(huán)繞器遙感使命段探測任務規(guī)劃，完成探測數(shù)據(jù)接收、處理和發(fā)布相關的工作，生產(chǎn)高質量的火星探測科學數(shù)據(jù)產(chǎn)品，供國內(nèi)外學者開展火星科學研究?？茖W數(shù)據(jù)產(chǎn)品將按照國家航天局《月球與深空探測工程科學數(shù)據(jù)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(xiàn)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(xiàn)火星環(huán)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(xiàn)了跨越發(fā)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(xiàn)了從“地月系”到“行星際”跨越，這是我國航天事業(yè)發(fā)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(fā)展?！?007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(xiàn)了繞、落、回的目標，積累了大量的工程和科研經(jīng)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(xiàn)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?！?/p>

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(fā)現(xiàn)和突破。


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