20200723【西安新闻网】中科院西安光机所多项科研成果助力我国首次火星探测任务

  西安新闻网讯 23日12时41分,我国首个火星探测器由长征五号遥四运载火箭在海南文昌航天发射场发射升空,13时25分,火箭成功将探测器送入预定轨道,开启火星探测之旅,迈出了我国行星探测第一步。

  “天问一号”探测器将在地火转移轨道飞行约7个月后,到达火星附近,通过“刹车”完成火星捕获,进入环火轨道,并择机开展着陆、巡视等任务,进行火星科学探测。

  在此次火星探测任务中,中科院西安光机所发挥学科特色与技术积累,积极参与,承担了四项科研任务。

  研发多项新技术 首次应用我国深空探测 

  该所月球与深空探测技术研究室研制的多光谱相机,安装在着陆巡视器的桅杆上,其主要科学用途是获取着陆区及巡视区多光谱图像,进而进行火星表面物质类型分布的分析工作。相机通过滤光轮机构实现8个光谱通道和一个可直视太阳全色谱段通道的调节;通过调焦轮机构进行焦距调整,可实现1.5m到无穷远范围的清晰成像;增设星上在轨定标功能,提高成像质量和采集数据的可靠性。滤光轮、调焦轮机构、星上在轨定标这三种新技术都是首次应用于我国深空探测。

  中分辨率相机搭载于火星环绕器,在265-800Km轨道高度对火星进行探测,将对火星表面进行成像,绘制火星全球遥感影像图,并进行火星地形地貌及其变化的探测。中科院西安光机所承担该相机光学组件研制工作,具有视场大、畸变控制严格、像质要求高等特点。 

  表面成分探测仪搭载于巡视着陆器,显微相机是火星表面成分探测仪的关键组成。火星表面成分探测仪在着陆火星后,白天工作,主要用于分析火星表面物质的化学元素和火星表面主要矿物。中科院西安光机所承担显微相机焦平面组件电路和显微相机成像控制研制工作,从元器件选型、电路板材料、焊接工艺、设计方案容错能力4个方面着手进行攻关,解决了火星显微相机焦平面组件低温-130°存储和-80°工作的重大难题。

  避障相机安装于火星车着陆器上,其成像视场角很大,可视距离短,适用于火星车自主局部避障规划。中科院西安光机所研制的避障相机光学组件,可帮助火星车实现安全行驶,具有轻小型化、可耐受温度交变的恶劣环境、排气防尘等特点。

  该所空间光学技术研究室研制的星敏感器光学系统,将用来辅助“天问一号”环绕定姿及巡视着陆器定姿。以恒星为参照系,通过探测不同位置的恒星并实行解算,为“天问一号”及巡视着陆器提供准确的空间方位和基准。

  承担“制造”长征五号的“眼睛” 

  此次火星探测,使用长征五号火箭把“天问一号”探测器发射至地火转移轨道。作为长征五号遥四运载火箭的“眼睛”,长征五号“测量系统摄像装置”由中科院西安光机所曾承担“神舟八号”和“天宫一号”等多项国家重大航天任务的飞行器光学成像监视与测量技术研究室负责研制。该摄像装置共包含四种型号产品,分别安装于长征五号运载火箭的各个部位,主要用于监测火箭在发射过程中发动机舱、助推器分离、整流罩分离、星箭分离等工作过程,并提供实时视频画面,为火箭发射过程提供了强有力的保障。

  “天问一号”是中国深空探测的里程碑,是中国对火星开展科学探测的开始。近二十年来,随着国家航空航天事业的发展,中科院西安光机所一代代科研人员接力奋斗,他们迎难而上、攻坚克难,为此次火星探测任务贡献了西光智慧、西光方案、西光力量。(文/西安报业全媒体记者 张潇 实习生 李晔宸 图片由西安光机所提供) 

 

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