自主火星探测高集成离子与中性粒子分析仪

小型化、高集成化是深空探测载荷发展的主要趋势。在我国自主火星探测计划中,设计了一种高集成化的火星离子与中性粒子分析仪。采用从传感器到电子学进行最大限度共用的设计思路,在一台仪器中实现对离子和能量中性原子进行能量、方向和成分的探测,大大降低了仪器对卫星平台的资源需求。仪器采取静电分析进行离子的方向和能量测量、采取飞行时间方法进行离子成分的测量。中性原子采用电离板电离成带电离子,后端的能量测量和成分测量与离子相同。鉴定件样机已经完成了初步的测试定标,结果表明其满足设计要求。     

日球层内外能量中性原子的探测

能量中性原子(Energetic Neutral Atoms, ENA, 简称能原子)是指在日球层内外空间, 拥有>0.1keV动能的原子.在此空间领域并没有温度>106K的中性气体, 但却充满动能>0.1keV的正离子.因此能原子A应该是A+离子与原地稀薄气体B原子或分子交换电荷所产生的, 即A++B→A+B+. 电荷交换涉及极小的动能变化, 新生的能原子A和离子B+基本上各自保持原有动能. 离子B+随即被当地磁场俘获, 能原子A则脱离磁场约束并携带其原属离子群的成分和能量信息而直线运动, 成为遥测空间等离子体的有效媒介. 美国人造卫星 IBEX (Interstellar Boundary Explorer) 直接探测得到来自日球层以外星际空间的能原子, 大幅延伸了利用能原子遥测空间等离子体的领域. 本文据此论述了空间能原子的发现, 综述了探测空间能原子的基本概念与实例、取得的主要成果、仪器设计和研制进展以及未来空间利用能原子遥测的发展趋势.      

磁暴期间环电流离子中性原子成像的模拟与观测比较研究

采用已经建立的环电流离子解析模型,结合Chamberlain地冕中性层模型,研究了2004年11月一次大磁暴期间的环电流区域中性原子(ENA)图像.结果表明,模拟的ENA图像与TC-2卫星搭载的中性原子成像仪(NUAUD)的观测图像在方位角或地方时分布、高度或纬度分布和能谱分布方面存在一定的差异.如果依据磁暴发展的不同阶段来选择环电流离子模型的方位角不对称因子和通量最大方向的方位角,增大地冕中性层在低高度区域的密度或者考虑氢(H)以外的其他中性成分,改进注入边界处的离子能谱分布函数,且考虑不同种类环电流离子的比例随磁暴发展可能发生的变化,该模型有望产生更符合观测的模拟ENA图像.     

代数重建法反演环电流分布的初步结果

TC-2卫星携带了高能中性原子成像仪.在理论上可以根据对中性原子的探测通过反演获得磁层中环电流的空间分布.开发了一种新的反演技术和算法来反演环电流的分布.文中将层析成像技术引入反演环电流区离子分布,把磁层空间环电流区域划分为网格并依据层析成像常用的代数重建法反演环电流的分布.反演前后的电流离子分布具有一致性,证实了这种反演方法的可行性.通过对比反演结果与初始分布,模型通过较少的假设和简单的步骤就可以获得全面的环电流信息.      

阿联酋、 中国、 美国火星探测器齐聚火星

2020年7月,阿联酋希望号(HOPE)、中国天问一号和美国火星2020 (Mars 2020)火星探测器先后发射,前往火星.2021年2月三项任务先后抵达火星,希望号和天问一号分别于2月9日和10日成功进入火星轨道,火星2020任务漫游车毅力号于2月18日成功着陆火星,火星探测再起新高潮. 1.阿联酋希望号 CNN网站报道,阿联酋希望号火星探测器于2021年2月9日成功进入火星轨道,标志着阿联酋成为第5个到达火星的国家/地区.希望号随即进入环火椭圆轨道,最近距火星621 mi(约999km),最远30683mi(约49380km),轨道周期约40h,并将在这一轨道运行至5月中旬,测试各项搭载仪器并开展火星观测.此后,希望号将机动至周期约55h的科学轨道,正式开展科学探测工作.由于该轨道比以往的火星任务采用的轨道更高,将实现对火星的全球视角观测,并可每9天完成对火星大气的一次全景观测.希望号计划运行2年,并可能延期1年.2月14日,希望号传回首张火星图片.     

"极地登陆火星探测器"无影无踪

继1999年9月23日,美国"火星气候轨道器"在即将进入预定轨道前烧毁后,原定同年12月3日在火星着陆的"极地登陆火星探测器"也下落不明.美国航宇局2000年1月18日宣布,放弃寻找和回收"极地登陆火星探测器"的努力.至此,美国这一轮火星探测计划宣告彻底失败.     

备受青睐的火星探测——著名火星探测器一瞥

美国"双胞胎"寿命长 美国勇气号和机遇号火星车是一对一模一样的"双胞胎",各自长1.6米、宽2.3米、高1.5米,重174千克,大小与高尔夫球场的小车相似,于2003年6月10日和7月8日分别发射.它们主要完成的探测任务是判断火星上是否有过生物,明确火星气候特征,掌握火星地质特征;为人类探索打下基石.经过约半年的飞行,勇气号和机遇号分别在2004年的1月3日和24日经历了惊心动魄的6分钟降落过程之后在火星表面安全着陆.它们着陆方式采用与1997年在火星上着陆的"火星探路者"一样的弹跳方式.     

"火星奥德赛"发现火星有水

2002年3月1日美国航宇局宣布,美国发射的"火星奥德赛"探测器传回的火星南极图像和数据表明,火星上有大量的冰.     

备受青睐的火星探测——著名火星探测器一瞥

率先在火星着陆的『海盗』 "海盗"是美国早期发射的火星探测器,是"水手"探测器的改进型,是世界第1个在火星着陆的探测器.1975年8月20日和9月9日,美国分别发射了海盗1号和海盗2号探测器.     

"火星勘测轨道器"完美进入火星轨道

□□经过近7个月的飞行,当今世界上最先进、最大的人造火星卫星--"火星勘测轨道器"(MRO)于美国东部时间2006年3月10日进入火星轨道,并于3月23日发回首批火星的黑白照片.     

跨世纪寻梦——飞向火星计划

火星全球勘测者(美国) 发射时间:1996年11月7日 抵达时间:1997年9月11日 任务:装有8套仪器,其中6套与失踪的火星观测者上的一样,绕火星飞行,拍摄高清晰度照片费用:2.17亿美元 火星—96(俄罗斯) 发射时间:1996年11月16日 抵达时间:1997年12月9日 任务:轨道器进行拍照和科学观测,两个着陆器和两个穿透器在火星     

Mars Express长期火星大气研究取得新发现

ESA网站2021年7月23日报道,欧俄科学家利用火星快车(Mars Express)上搭载的火星大气光谱学表征研究(SPICAM)仪器在4个火星年(7.5个地球年)采集的观测数据,证实火星大气中臭氧和水蒸气呈负相关关系,研究结果有助于更好地了解地球大气化学过程.相关论文发表在Journal of Geo-physical Research:Planets上.     

性能优异的美国"火星科学实验室"

美国“火星科学实验室”（MSL）将于2011年11月25日-12月18日发射,于2012年8月6—20日在火星的盖尔环形山（Gale Crater）着陆,计划工作时间为1个火星年（687个地球日）。在此期间,它所携带的好奇号火星车将挖掘火星土壤,钻取火星岩石粉末,对岩石样本进行分析,探测火星过去或现在是否具有支持微生物生存的环境,从而确定火星是否具有可居住性。“火星科学实验室”项目的主承包商为波音公司和洛马公司,     

备受青睐的火星探测——著名火星探测器一瞥

最先进的人造火星卫星 经过近7个月的飞行,当今世界最先进、最大的人造火星卫星--"火星勘测轨道器"于美国东部时间2006年3月10日进入火星轨道.开始于2002年的这次飞行任务耗资7.2亿美元,     

“火星漫游者”将给人类带来哪些信息

□□1997年7月4日,美国“火星探路者”在火星着陆,实现了对火星较大范围的移动考察,代表了火星探测的重要阶段。时过6年,与“火星探路者”类似的火星探测方式于今年实施。美国于2003年6～7月分别发射了2个“火星漫游者”(以下简称“漫游者”)探测器。这两个“漫游者”也是自动探测车,但性能远高于昔日的“火星探路者”。其中漫游者-A于2003年6月10日发射,定于2004年1月4日到达火星,目前选择的着陆点是Gusev陨石坑,它位于火星赤道南15°;漫游者-B于2003年7月8日发射,定于2004年2月8日到达火星,着陆点是位于火星赤道以南2°的Meridiani 平原…     

国外地外天体漫游车发展状况研究

□□美国东部时间2012年8月6日凌晨01:32(北京时间2012年8月6日13:32),美国“火星科学实验室”(MSL)所携带的好奇号(Curiosity)火星车以独特的方式在火星表面着陆,在全球产生了巨大的影响.随着深空探测任务的开展,月球漫游车(Lunar roving vehicle,简称月球车)和火星漫游车(Mars roving vehicle,简称火星车)技术发展迅速,全球出现了大量新颖的月球车和火星车构想.常言道,温故而知新,所以在此,首先回顾了20世纪60年代以来国外发射的月球车和火星车,并对国外月球车和火星车技术的发展情况进行了分析,然后对其研制发展方向进行了总结与分析     

备受青睐的火星探测——著名火星探测器一瞥

浴火重生的"凤凰" 2007年8月4日发射的凤凰号火星着陆器将是第一个在火星北极地区着陆的探测器.近年来,科学家发现火星北极地区覆盖有大量的冰,所以美国制定了以寻找水为核心的火星探测战略,凤凰号就是这个战略的执行者.     

备受青睐的火星探测——著名火星探测器一瞥

"火星探路者"一举成名 美国"火星探路者"是1996年12月4日发射升空的.这个探测器由两部分组成:1个固定位置着陆器和1辆火星车.     

天问一号进入下降着陆过程GNC关键技术

正1引言我国首次火星探测任务天问一号探测器由环绕器和着陆巡视器(包括进入舱和祝融号火星车)组成,通过一次任务实现了火星环绕、着陆和巡视三大目标[1]。天问一号探测器于2020年7月23日成功发射,2021年2月10日进入火星环绕轨道,2021年5月15日7时18分,着陆巡视器成功着陆于火星乌托邦平原南部预选区,标志着我国首次火星探测任务着陆火星取得圆满成功。     

利用曙暮气辉光度观测研究钠层

通过对钠原子曙暮气辉的18次观测确定了北京北郊上空不同季节钠原子气柱总含量和钠层重心高度等结构参数。结果表明:春夏季钠层重心位置高,秋冬季位置低.冬季观测的平均钠层重心高度为85.67公里;钠原子气柱总含量冬季明显高于其它季节,1月和12月的含量约为6月的7.5倍;冬季钠层也相对地厚.钠层重心高度及总含量的季节变化不仅受D层顶中性和离子化学的制约,而且受到垂直风及子午向或纬向环流的很大影响.