上海技物所的成分探测仪和光谱分析仪伴随“天问一号”成功发射

7月23日，北京时间12时41分，我国首次火星探测任务“天问一号”的火星探测器在海南文昌航天发射场发射升空，火箭助推器、“天问一号”火星环绕器全来自上海！而中国科学院上海技术物理研究所负责研制火星表面成分探测仪和火星矿物光谱分析仪两台有效载荷，将分别在着陆巡视和火星环绕两个环节对火星表面元素与矿物成分开展科学探测。

火星表面成分探测仪鉴定件调试（从左到右舒嵘、金焱飞、徐卫明）

“这两个载荷一个在环绕器上，一个在火星车上。两个载荷都是围绕着矿物成分探测的。”上海技物所副所长、研究员舒嵘表示，

软着陆于火星表面后，火星车将搭载着火星表面成分探测仪等载荷驶离着陆平台，开始火星漫步。火星表面成分探测仪结合被动短波红外光谱探测和主动激光诱导击穿光谱探测技术，除了探测火星表面物质反射太阳光的辐射信息，还可以向周围目标主动发射激光，使其局部气化产生等离子体，测量其释放出的原子发射光谱，准确获取物质元素的成分和含量。

火星矿物光谱分析仪实验室测试

“研究火星上的矿物成分分布，就可以进一步了解它的演化和发展过程，倒过来也可以研究地球。”上海技物所研究员何志平表示，科学家和工程师也会根据探测任务综合选取探测着陆点。

为适应火星严酷的气候环境，科研人员在探测仪“防寒保暖”方面下足功夫，使其可以在大范围的极端温度区间内正常工作。火星车以几天为一个工作周期，通过指令预设单元探测任务后，实现全自动操作。它们探测到的光谱数据预存在火星车里，再定期借由环绕器传回地球。

环绕器除中继通信外，还将开展科学遥感探测，其中搭载的火星矿物光谱分析仪将在近火段800公里以下轨道，采用推帚式成像、多元实时动态融合的总体技术方案，获取火星表面地貌图像与相应位置的光谱信息。

这些仪器突破了红外背景抑制、高效分光组件、器上组合定标等关键技术，集轻小型、低功耗、高性能于一身，以期实现探的更“精”、测的更“准”的科学探测目标。后续，矿物光谱分析仪与表面成分探测仪还有望开展天地协同实验。

中科院上海技物所这两台载荷继承了嫦娥探月工程相关载荷研制任务的经验和基础，对探测火星表面元素与矿物成分等具有重要意义，将为火星形成、地质演变研究提供重要科学依据。

“天问一号”火星探测器有望成为我国深空探测领域新的里程碑。