“祝融号”火星车反射面天线设计

针对“天问一号”火星探测器“祝融号”火星车的探测通信任务需求,提出了一种X频段轻小型宽频圆极化反射面天线。该反射面天线采用了新型一体化紧凑馈源技术,实现馈源长度和口径减小20%的同时提高了反射面天线的口径效率,抵挡了火星的尘埃影响。经过对馈源进行的仿真优化,最终实测结果表明,该天线在7.1~8.4 GHz内口径效率可达62.3%,在深空探测的工作频带范围内具有较好的增益、驻波和圆极化特性,该天线已成功应用于“天问一号”火星探测器“祝融号”火星车。

火星车多光谱相机桅杆精确指向控制方法

为解决火星车桅杆搭载小视场多光谱相机对特定目标精确指向的问题,设计了火星车桅杆精确指向方法,对火星车桅杆机构运动学过程进行了建模,设计了桅杆控制参数迭代求解方法以及火星车对目标探测工作流程,对提出的控制方法进行了误差分析。经过中国首次火星探测任务实践证明,设计的方法可满足多光谱相机精确指向的要求。

天问与祝融:中国拥抱火星!

2020年7—8月是火星探测器的发射窗口,它每26个月才会打开一次,美国、中国、阿联酋在此期间都发射了火星探测器。美国"毅力号"火星车成功登陆火星。阿联酋"希望号"正在环绕火星进行遥感探测。2021年5月15日中国"天问一号"成功环绕火星、5月22日"祝融号"火星车驶离着陆平台,到达火星表面开始巡视勘察。

“祝融号”在轨定标光谱揭示火星北部低地卤水活动的矿物学证据

含水矿物对火星早期水环境具有直接的指示作用,但目前已发现的各类黏土矿物和蒸发盐主要出露于火星南部古老的高地.虽然火星北部低地可能曾经存在古海洋,但其表面覆盖了一层无光谱吸收特征物质,轨道红外高光谱遥感未能探测到液态水活动的物质成分证据.中国首次火星探测任务“天问一号”的“祝融号”火星车着陆于北部低地推测的古海岸带区域,开展了高空间分辨的巡视探测,以揭示该地区的地质和环境演化.火星经常性出现沙尘暴天气,沙尘不仅覆盖了火星地表,也覆盖到火星车上的光谱定标板;此外,“祝融号”短波红外光谱数据还受温度变化、大气二氧化碳吸收等因素的影响.本文对“祝融号”所获取的原位短波红外光谱数据进行了重新校准,最大程度地解决了上述因素的影响.校准后的光谱数据显示着陆区的反射率落在火星土壤的正常值范围,同时确认一些重要吸收峰的存在.根据标校后短波红外光谱的吸收特征识别出着陆区存在多水硫酸盐、石膏、含水硅酸盐等组分,其中硫酸盐含量低于27~39wt.%.研究结果进一步确认了“祝融号”火星车着陆区曾有过液态水活动,为地下水或古海岸线假说提供了矿物学证据.