天问一号都携带了哪些仪器天问一号有哪些设备

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天问一号已经到达火星，围绕着火星运转了一段时间了。今年5月，天问一号的火星车还将登陆火星。天问一号的任务分成“绕、落、巡”三部曲，大家应该都很熟悉了。但你是否清楚，这“绕、落、寻”背后的目的又是什么呢？本文通过介绍天问一号携带的仪器，为大家解答，天问一号此行火星的目的，及其在未来中国火星任务中的作用。我们把天问一号搭载的仪器同欧美的火星轨道器做了对比，让大家了解一下，中国vs外国，到底是什么状态。
天问一号

大家都知道，天问一号由三部分组成：轨道器、着陆器、巡视器。这其中着陆器并不负责携带仪器。在轨道器与巡视器上面，总共携带了13部仪器，分别是
轨道器

中分辨率相机（MRC），在400 km的轨道上分辨率为100 m
高分辨率相机（HRC），在400 km轨道上的分辨率为2 m
火星磁强计
火星矿物光谱分析仪（MMS），以确定元素组成
环绕器次表层探测雷达（MOSIR）
火星离子与中性粒子分析仪（MINPA）
火星能量粒子分析仪

巡视器

火星车次表层探测雷达 (RoSPR), 拍摄火星表面以下约100米（330英尺）的图像
火星表面磁场探测仪（MSMFD）
火星气象测量仪（MMMI）
火星表面成分探测仪（MSCD）
多光谱相机（MSC）
地形相机（NTC）

天问一号巡视器上的设备

通过这十三台仪器，天问一号火星要达成的研究目标是5个：
一

研究火星形貌与地质构造特征，及其演化和成因的研究。为此，该探测将使用来自特征区域的精确数据来分析行星的地形，这些特征区域包括河流的干燥河床，火山，风蚀，两极冰川等。轨道器上的两个摄像机专用于此目标。

天问一号的高分辨率相机能在400km高度上实现2米的分辨率。相比之下，美国2006年入轨火星的火星勘测轨道器（MRO）上的HiRISE照相机，能做到百万分之一的分辨率，也就是400km高度0.4米精度。当然，HiRISE用的是0.5米口径的镜头，全重达65kg 。天问一号高分辨率相机来自于长春光机所，相机总重量不到43公斤。
MRO上的HiRISE相机在火星轨道拍摄的地球和月球照片

二

研究火星表面土壤特征和地下层的特征，与水冰分布。探测火星土壤种类、风化沉积特征和全球分布，搜寻水冰信息并开展火星土壤剖面分层结构研究。这就是轨道器和火星车上的雷达的作用。

在天问一号之前的轨道器上搭载有雷达的，分别是2003年的欧洲火星快车号（Mars Express）上的MARSIS雷达和美国的MRO上的SHARAD雷达。MARSIS雷达的穿深能达到5千米，2018年发现了火星南极地下1.5km深处的盐水湖；但是精度很差，分辨率只有150米。SHARAD雷达的穿深只有几百米，但精度要高一些，能达到15米。
火星南极附近地下盐水湖的位置

天问一号轨道器上面的MOSIR穿深能有几百米，能达到7.5米的精度。至于天问一号火星车上的雷达，是继美国毅力号火星车之后第二个工作于火星表面的探地雷达。毅力号火星车的探地雷达穿深只有10米，精度能达到10厘米量级。
图中RIMFAX即为毅力号的探地雷达

毅力号火星车的RIMFAX探地雷达穿深比较低，可能是美国人觉得，能探测到火星上浅层的水冰就够用了。之前美国的火星探测已经发现，火星上冰的埋藏很浅，距离火星地表几米深的地方就有冰冻在那里，甚至火星着陆器随便刨一下，就有冰露出来。

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