天問一號探測器科學載荷簡介

軌道器:
①中分辨率照相機
目標:對火星的地形和地貌進行成像,包括火星表面的地質結構和地形地貌,并獲得火星全球遙感圖像。
光譜范圍:可見光
顏色:標準RGB
分辨率:100m(400km高度)
成像寬度:400km(400km高度)
有效像素:4096x3072
②高分辨率相機
目標:獲得火星表面關鍵區(qū)域的詳細圖像,并對沙丘、冰川、雪崩等具有動態(tài)變化特征的地區(qū)進行高分辨率成像和詳細觀察,觀測火星表面地形和地貌。在干涸的河床、可能存在水的沉積巖層區(qū)、典型地貌特征(如撞擊坑、火山、峽谷、山丘、裂谷邊緣)和其他具有特殊重要性的地貌特征上提供高分辨率圖像。識別出河流地貌、火山地貌、撞擊坑和風蝕地貌等特色地貌特征,用于火星表面地形地貌、地貌和地質構造的研究。
像素分辨率(265km高度):
全色:優(yōu)于2.5m,局部關鍵區(qū)優(yōu)于0.5m
彩色:優(yōu)于10m,局部重點區(qū)優(yōu)于2.0m
覆蓋寬度(265km高度):9km
③火星淺層地表探測雷達
目標:探測火星地下結構和地下水冰分布,在地火轉移軌道上,它將探測行星際極低頻無線電頻譜。
頻率10-20MHz,30-50MHz
接收器靈敏度:≤-87dBm
探測深度:100m
厚度分辨率:米級
④火星礦物分光計
目標:分析礦物成分和分布。研究火星的整體化學成分和化學演化歷史
光譜區(qū)域:可見近紅外:0.45-1.05μm
中紅外和近紅外:1.00-3.40μm
光譜分辨率:0.45-1.05μm優(yōu)于10nm,1.00-2.00μm優(yōu)于12nm,2.00-3.40μm優(yōu)于25nm
⑤火星磁強計
目標:與巡視器的④火星磁場觀測站配合探測火星空間磁場環(huán)境,探測火星電離層電流并研究其特征。通過探測火星磁場和太陽風磁場,研究火星電離層、磁鞘層與太陽風的相互作用。
測量范圍:±2000nT
噪聲級別:≤0.01nT/√Hz
分辨率:優(yōu)于0.01nT
精度:0.1nT
⑥火星離子和中性粒子分析儀
目標:探測火星等離子體的粒子特征,了解火星大氣的逸散,研究太陽風和火星大氣的相互作用機制,火星弓形激波附近中性粒子的加速機制。
低能離子:
能量范圍:5eV-25KeV
能量分辨率(ΔE/E):15%
質量:1-40amu
視場:90°x360°
角度分辨率:11.2°x22.5°
低能中性粒子:
能量范圍:50eV-3KeV
能量分辨率(ΔE/E):100%
質量:1-32amu
視場:15°x160°
角分辨率:10°×25°
⑦火星能量粒子分析儀
目標:研究近火星空間環(huán)境和地-火星轉移軌道中粒子的能譜、元素組成和通量的特征和變化,繪制火星全球和地-火星轉移軌道上不同種類高能粒子輻射的空間分布圖。它將與⑥火星離子和中性粒子分析儀、⑤火星磁強計一起,研究高能粒子輻射與大氣的關系,SEP事件對火星大氣層的影響和粒子加速,運輸和逃逸過程。
能量范圍:
電子:2~100MeV
α粒子、重離子:
25~300MeV
能量分辨率(ΔE/E):15%
通量范圍:0~100000cm2/s
元素種類:H~Fe(1<Z<26)
重離子質量分辨率(Δm/m):
<25%(Z<9,25~300MeV)
<25%(10<Z<26,100~300MeV)
<60%(10<Z<26,25~100MeV)


巡視器:
①多光譜照相機
它將獲得著陸和巡視區(qū)域的多光譜圖像,并獲得火星表面的物質類型分布。
顏色:多光譜
正常成像距離:1.5m~∞
像素:2048x2048
②淺層地表探測雷達
目標:探測火星表面土壤厚度和冰結構的探測區(qū)域,獲得火星表面和淺層的回波數(shù)據(jù),探測巡視區(qū)域的淺層結構,獲取地表下地質構造數(shù)據(jù)。
第一通道
中心頻率:55MHz
工作帶寬:40MHz
厚度分辨率:米級
探測深度:>100m(冰)
>10m(土壤)
第二通道
中心頻率:1300 MHz
工作帶寬:1000 MHz
厚度分辨率:厘米級
探測深度:>10m(冰)
>3m(土壤)
③火星地表成分檢測包
目標:分析火星表面物質的化學元素、礦物和巖石
LIBS檢測:
元素數(shù)量:>10(Si/Al/Fe/Mg/Ca/Na/O/C/H/Mn/Ti/S等
檢測距離:2~5m(最佳檢測距離)最遠10m
顯微圖像角度分辨率:<100urad(2m處0.20mm,5m處0.50mm)
短波紅外光譜:
光譜范圍:850-2400nm
光譜分辨率:<12nm
視場:>1mrad
④火星磁場觀測站
目標:探測火星在著陸區(qū)的磁場,并配合軌道器的⑤火星磁強計,反演火星電離層電流,研究磁層電導率等特征,利用自然磁場跳躍探測火星內部局部結構。
測量范圍:±2000nT
分辨率:優(yōu)于0.01nT
噪聲等級:0.01nT/√Hz
磁強計穩(wěn)定性:<0.01nT/℃
⑤火星氣候站
對火星表面風場參數(shù)進行探測,監(jiān)測火星表面的聲音,測量火星表面環(huán)境溫度和氣壓
溫度:
范圍:-120℃~+50℃
精度:0.1℃
壓力:
量程:1~1500Pa
精度:0.1Pa
風速:
范圍:0-70m/s?
精度:1m/s
風向:
范圍:0°~360°
精度:5°
聲音:
頻率范圍:20Hz-20kHz
靈敏度:優(yōu)于50mV/Pa
動態(tài)范圍:>90dB

