火星环绕器中分辨率相机热控设计及验证

火星环绕器采用中分辨率相机对火成像,相机受限于环绕器布局约束只能安装在舱内,与舱内形成热耦合关系,难以做到独立热控设计,相机成像时必须保证其镜头温度控制在10~30℃之间,且满足3℃温度梯度要求,是热控设计的难点。文章建立了中分辨率相机在轨传热模型,分析了各部件的热阻网络关系,提出相机本体与舱体之间采用导热安装,相机镜头采用多层隔热组件包覆减小对外热流的敏感性,通过热仿真分析确定了相机镜头加热器的最佳功率配置,可以保证存储期间满足-50~80℃的温度要求和工作期间快速提升至10~30℃的温度要求,同时对上述热控设计进行了热试验验证。结果表明:上述热控措施合理可行,可保证中分辨率相机不同时段的温度要求,为深空探测相机光学系统的可靠性和热控优化设计提供了依据。

天问一号中分辨率相机的设计与验证

中国首次火星探测任务天问一号实现火星环绕和着陆巡视,开展火星全球性和综合性探测,并对火星表面的重点地区进行精细巡视勘察.中分辨率相机是搭载在环绕器上的主要科学载荷之一,其科学探测任务是对火星表面进行成像,绘制火星全球遥感影像图,进行火星地形地貌及其变化的探测,包括火星表面成像、火星地质构造和地形地貌研究.中分辨率相机在设计上采用了轻小型的一体式设计,主要由光学镜头、焦面组件、相机控制组件、电源与接口组件、相机支撑组件、热控组件和基准组件组成.在定标上开展了辐射定标、颜色定标和几何定标,保证相机能真实、正确地获取火星表面的探测数据.本文介绍了中分辨率相机的探测任务、系统组成、工作原理、地面定标试验及结果,为科学数据处理及应用提供参考.