1.85玉兔传奇手游火龙玉兔传奇手游

出品1.85玉兔传奇手游：科普中国

造做：haibaraemily

监造：中国科学院计算机收集信息中心

2021年5月22日10:40，天问一号着陆后的第7天，我国首个火星车“祝融号”缓缓驶离着陆平台，踏上火星乌托邦平原外表，行驶1.85玉兔传奇手游了0.522米。

△着陆平台与火星车别离示企图（上）；祝融号驶离着陆平台之前和之后的场景（下），由火星车的前后避障相机拍摄。来源：航天科技集团

那短短一小段旅程，标记着我国正式成为继美国之后第二个实现火星巡视的国度（详见：天问一号，着陆火星！

https://mp.weixin.电话.com/s/I7BbwzE6t-Bp65gSA6Oj1w），也标记着天问一号成为人类首个在一次使命中实现“绕、着、巡”三大目的的火星探测使命。

开胃小菜之后，2021年6月11日，国度航天局公布了祝融号火星车拍摄的一系列“火星大片”，此中不只有火星车拍摄的着陆平台：

△火星车在着陆平台东偏南60°标的目的约6米间隔处拍摄（留意国旗左侧的熊猫和灯笼，阿谁是2022年北京冬奥会和冬残奥会不祥物）。来源：CNSA

还有更具里程碑意义的“着巡两器合影”——火星车通过本身车底别离出的相机，拍摄了本身和着陆平台的同框照。再一次，中国航天缔造了属于本身的地外星球摸索史诗时刻。

△火星车行驶至着陆平台南向约10米处，从车底释放别离相机，摆好拍摄位置之后再回到着陆平台旁边。别离相机拍摄的照片先传给火星车，再由火星车传给天问一号环绕器，由环绕器中继传回地球。来源：CNSA

上一次，是2019年1月11日，玉兔二号月球车与嫦娥四号着陆器的两器互拍，月球车的全景相机拍摄了嫦娥四号着陆器，着陆器的地形地貌相机拍摄了月球车。

△嫦娥四号着陆器和月球车互拍。来源：中国探月工程

上上一次，是2013年12月15日，玉兔号月球车与嫦娥三号着陆器的两器互拍。

△嫦娥三号着陆器和月球车互拍。来源：中国探月工程

比拟于曾经的两器互拍，此次的两器合影解锁了新机位，也愈加有创意，能够说是越来越会自拍啦～

事实上，玉兔二号月球车至今还在月球上安康工做着，那也意味着我国是当今世界独一一个同时在两颗地外星球上拥有工做中的巡视器的国度。

中国深空探测史上的新时代，已然开启。

从踏上火星外表的那一刻，祝融号就正式起头了火星巡视探测，而在火星上空飞翔的天问一号环绕器，也会在为火星车中继数据之余开展火星遥感探测。

它们会开展哪些科学探测，会有哪些科学发现，是由它们照顾的科学探测仪器决定的。

在前几期介绍了天问一号的筹办工做、发射和着陆之后，那期将全面介绍一下天问一号和祝融号带了哪些“配备”（科学仪器），以及它们的科学探测目的。（前情概要：2月到火星，5月才筹办着陆，天问一号到底在“墨迹”啥1.85玉兔传奇手游？、天问一号，着陆火星！https://mp.weixin.电话.com/s/cBGtGJ7A7FLquQgt8qaDCA，本期内容比力多，各人能够保藏了渐渐看，或者按小题目跳过一些，挑本身感兴趣的部门看）

△天问一号整体外形。来源：航天科技集团

整体

天问一号总重约5吨，由环绕器和着陆巡视组合体两部门构成，着陆巡视组合体包罗着陆平台和火星车祝融号两部门，两者都打包拆在气动外罩内。环绕重视约3175千克，着陆重视约1585千克，火星车祝融号重约240千克。

避免有些读者看晕，那里再多说一句：环绕器、着陆平台和火星车，都是天问一号的成员，只是“天问一号的火星车”那个成员本身还别的有个名字叫“祝融号”，就像“嫦娥四号的中继星”别的有个名字叫“鹊桥号”，“嫦娥四号的月球车”别的有个名字叫“玉兔二号”一样。

△天问一号的各部门。来源：CNSA

天问一号的气动外罩和着陆平台只负责进入火星大气层、下降和着陆（EDL），没有照顾科学仪器。环绕器照顾7种科学仪器。火星车照顾6种科学仪器 [1, 2]。

△天问一号环绕器和火星车的科学载荷。来源： 参考文献 [1, 2]

留意，那里说的都是“科学”仪器，事实上探测器还会照顾诸多工程仪器，例如避障相机、监视相机、星敏感器、惯导安装等等。开头火星车驶离着陆平台的照片，就是工程仪器（避障相机）拍摄的。

火星车方案开展约90个火星日的巡视探测，在此期间，环绕器会停留在通信中继轨道（近火点265公里、远火点12500公里，周期约8.2个小时），为火星车和地球传递信息和数据。

之后，环绕器会降轨至科学探测轨道（近火点265公里、远火点12000公里），方案在那个轨道上对火星全球展开1个火星年（约2个地球年）的近间隔遥感探测，同时能够兼顾火星车的数据通信。

△天问一号的使命摆设。改编自：参考文献 [3]

环绕器的科学仪器

环绕器共照顾了7种科学仪器：① 平分辨率相机（MoRIC）、② 高分辩率相机（HiRIC）、③ 矿物光谱阐发仪（MMS）、④ 次表层探测雷达（MOSIR）、⑤ 磁强计（MOMAG）、⑥ 离子与中性粒子阐发仪（MINPA）和 ⑦ 能量粒子阐发仪（MEPA）。

△天问一号环绕器的构成和仪器。来源：WLR2678

平分辨率相机（MoRIC）和 高分辩率相机（HiRIC）

天问一号环绕器共照顾了两个光学相机：① 平分辨率相机（优于100米/像素@400千米高度）和 ② 高分辩率相机（部分分辩率优于0.5米/像素@265千米高度），平分辨率相机能够拍摄彩色照片，高分辩率相机能够拍摄全色（黑白）和彩色照片。

△天问一号环绕器的平分辨率相机（左）和高分辩率相机（右）来源：参考文献 [2]

光学相机是诸多深空探测器的标配，我们看到的许多火星美图，都是火星勘测轨道飞翔器（MRO）、火星快车、火星全球探勘者号（MGS）等探测器的相机拍摄的。

△现有火星探测器光学相机代表。来源：NASA、ESA

天问一号环绕器搭载了两种差别分辩率的相机，那是目前国表里环绕器所常用的设置装备摆设体例。因为对环绕器来说，拍摄更高清的照片和一次性拍摄更大一片区域难以同时满足：分辩率高的相机视野小，分辩率低的相机视野大。以天问一号为例，环绕器的平分辨率相机一张照片能够拍到400千米宽的区域，而高分辩率相机一张照片只能拍出9千米宽的区域。（那个问题我们前几期详细讲过《2月到火星，5月才筹办着陆，天问一号到底在“墨迹”啥？》

https://mp.weixin.电话.com/s/cBGtGJ7A7FLquQgt8qaDCA）

△天问一号环绕器光学相机参数。来源：参考文献 [1, 2]

通用的处理办法就是探测器同时照顾两个差别分辩率的相机一路工做：用平分辨率相机来快速获得大视野内的整体情况，寻找值得进一步认真探测的区域；用高分辩率相机专注于拍摄某一小块想要重点不雅测区域的细节。

△火星勘测轨道飞翔器平分辨率（CTX）和高分辩率（HiRISE）相机图幅和分辩率比照。来源：行星事务所/haibaraemily

目前火星摄影的主力探测器之一火星勘测轨道飞翔器（MRO）就是采样用了那种双分辩率相机协同工做的设置装备摆设：平分辨率相机（CTX）分辩率6米/像素，图幅30千米宽，高分辩率相机（HiRISE）分辩率0.3-0.5米/像素，图幅6千米宽（@ 300千米高）——后者也是天问一号之前独一能拍摄优于米级分辩率火星影像的相机。

△MRO的CTX和HiRISE相机。来源： NASA

不行火星探测器，大名鼎鼎的月球勘测轨道飞翔器（LRO）的宽角（WAC）和窄角（NAC）相机、卡西尼号的宽角（WAC）和窄角（NAC）相机均接纳类似的战略。

△双分辩率相机协同工做的形式。来源：NASA

那是天问一号环绕器平分辨率相机拍摄的火星北极区域。

△2021年3月4日发布。来源：CNSA

那是天问一号环绕器高分辩率相机拍摄的火星外表，分辩率达0.7米/像素（@ 330-350千米高度），与目前更高清的HiRISE相机分辩率达统一量级。

△2021年3月4日发布，拍摄区域距祝融号着陆点约30千米，能够看出大量地形地貌细节 。来源： CNSA

环绕器的高分相机还拍到了着陆平台、祝融号火星车和着陆组件在火星上的照片，几米大小的组件也能尽收眼底。

△2021年6月7日公布的天问一号着陆前后比照图，能够看到祝融号火星车、着陆平台和其他着陆组件对着陆区的影响。来源：CNSA

因为高分辩率相机的图幅限造，目前火星优于米级的高分辩率影像笼盖的区域还十分有限。天问一号高分辩率相机的参加，有望让我们看到火星更多区域的高清照片。

火星矿物光谱阐发仪（MMS）

“光谱”探测是一种常用的遥感探测手段。差别物量反射/辐射光的特征是差别的，成果就是含有某种物量的反射/辐射光谱图像在某些特定的波段会表示出明显的吸收/辐射带。那是科学家们在不克不及切身前去的外太空里寻找某种物量时搜索的“指纹”。

无论是环绕器搭载的光谱仪仍是巡视器（火星车）搭载的光谱仪，素质来说都是通过不雅测目的区域反射/辐射光谱中的特征，来探测星球外表含有哪些矿物，散布是什么样的——区别只是差别光谱仪的探测频段和分辩率有所差别，可能探测到的物量成分也就响应有所差别。

△天问一号环绕器矿物光谱仪参数和外形。来源：参考文献 [1, 2]

天问一号环绕器照顾的矿物光谱仪探测频段在可见光到中红外范畴（0.45-3.4 μm），那个波段的光谱仪在火星环绕器上也比力常见，例如火星快车上搭载的OMEGA成像光谱仪（0.5 - 5.2 μm）、火星勘测轨道飞翔器（MRO）搭载的CRISM成像光谱仪（0.36 - 3.92 μm）也都笼盖了类似的波段范畴。

△OMEGA光谱仪（ 左）和CRISM光谱仪（右）的工做原理示意。来源：ESA、NASA

那个波段内可能探测到多种形式的水以及与水有关的矿物，例如：诸多水合矿物（富铁、镁、铝的层状硅酸盐等）的反射光谱在1.4、1.9、2.2、2.3、2.4 μm处有有V型特征吸收带；水冰的反射光谱在1.3、1.5、2.0和3.2 μm处有V型特征吸收带，之前介绍过的科学家们在火星中纬区域发现的水冰（《科学》杂志||将来的火星移民：凿冰饮水，指日可待？

https://mp.weixin.电话.com/s/eKAV84awZh6YQIZPGYJ-xg），在月球两极发现的水冰（实锤了，我们的月球实的是颗“水冰月”！https://mp.weixin.电话.com/s/JTd70YI2CYcK7heNSeYp3A），都是借助那种光谱特征发现的。当然，其他在那一范畴内有吸收特征的物量也有可能被探测到。

△火星勘测轨道飞翔器（MRO）搭载的光谱仪CRISM在火星中纬区域地表之下发现水冰的“指纹”（1.65 μm处的尖峰是仪器问题）。改编自：参考文献 [4]

那是OMEGA成像光谱仪和CRISM成像光谱仪在火星外表探测到的水合矿物散布，天问一号也可能探测到那类矿物。那些矿物的含量和散布能够帮忙我们逃溯火星的地量演化汗青和水情况变迁。

△OMEGA光谱仪（蓝点）、CRISM光谱仪（红点）和两者结合（黄点）探测到的火星外表水合矿物散布。来源：参考文献 [5]

次表层探测雷达（MOSIR）

差别物量的介电常数（能够简单理解为让电磁波衰减的才能）差别，因而探测器收到的从差别物量分界面反射回来的电磁波的时间和强度就会差别。次表层雷达的探测原理就是通过发射和领受电磁波信号，借助丈量到的雷达信号领受时间和反射强度，反推那些雷达信号穿过了哪些差别的物量，每层物量有多厚。

对火星来说，次表层雷达尤其能够用来探测地表下的水冰层、冰层下的液态水那类有着悬殊介电常数的物量分层，也在过去2艘火星环绕器上有过胜利的应用：火星快车号的雷达MARSIS和火星勘测轨道飞翔器（MRO）的雷达SHARAD都获得过重要科学功效。

△火星快车号三根展开20米长的雷达天线（左）；火星勘测轨道飞翔器的两根10米雷达天线（右）。来源： ESA、NASA

我们2018年介绍过的火星南极冰层之下发现的疑似液态水湖，就是借助火星快车号搭载的次表层雷达发现的（那一次，我们在火星找到了冰下湖？

https://mp.weixin.电话.com/s/Pl7jNjdroXJ92SuMtM1VNw）。

△测地雷达探测浅表层构造（此处是冰层下的液态水）的原理示企图。

改编自：参考文献 [6]

天问一号的环绕器的次表层雷达共包罗5根天线：4根5米长的主天线安拆在飞翔标的目的的底部，构成两组正交偶极天线组；1根1.2米长的单级甚低频领受天线（VLF）位于飞翔个标的目的的侧边 [7]。4根雷达天线的正交散布体例与已有的火星快车号MARSIS雷达和火星勘测轨道飞翔器（MRO）的SHARAD雷达都差别。甚低频射电领受天线（VLF）固然和雷达天线一体化设想，但次要办事于与后面讲到的火星磁强计、火星离子与中性粒子阐发仪、火星能量粒子阐发仪一同探测火星的空间情况。

△天问一号环绕器上雷达天线的散布：底端2根Y向天线（Y ANT）和2根X向天线（X ANT）大致垂曲，Z向的甚低频天线（VLF ANT）位于飞翔姿势的侧边。来源：参考文献 [7]

天问一号环绕器上的次表层雷达次要探测目的也是与火星生命有关的水冰和液态水散布，比拟于祝融号火星车上的次表层雷达，环绕器雷达的探测深度较深，可达土壤100米，冰层1000米深。

△天问一号环绕器次表层雷达外形和参数 | 参考文献 [7]

天问一号次表层雷达探测到的功效可能以什么样的体例呈现？当探测到地下有“异常”区域时，雷达图像中会表示为“亮线”。次表层雷达剖面图里的亮暗表现的是回波信号的强弱，并非现实的地下剖面照片，即分界面的亮线对应着雷达反射强度较高的区域。

△金星快车号次表层雷达探测到的火星南极层状堆积层构造，双程脉冲走时是雷达信号从发出到领受的时间（往返）。改编自：参考文献 [8]

火星磁强计（MOMAG）、离子与中性粒子阐发仪（MINPA）和能量粒子阐发仪（MEPA）

天问一号环绕器的那三个仪器次要探测目的都是火星的空间情况，包罗火星的四周的磁场、诱导磁层、太阳风与火星高层大气/电离层之间的彼此感化等方面。

火星没有地球、水星那样内部自觉的偶极磁场（专业点叫“内禀磁场”），但火星有大气层和电离层。电离层与太阳风的彼此感化培养了火星现在的空间情况；再加上火星的壳层还有一些不合错误称散布的剩磁，那让太阳风与火星的彼此感化变得愈加复杂了一点。

△太阳风与火星彼此感化示企图。来源：参考文献 [9]

通过对差别空间位置处的火星磁场、离子与中性粒子、能量粒子等方面的探测，能够帮忙我们领会火星内部构造和磁场的演化、太阳风与火星高层大气/电离层之间的彼此感化、火星大气的闲逸变迁等诸多谜团。

已经退役的NASA火星全球探勘者号（MGS），曾对火星壳层的剩磁散布做过全球考察。而现在和天问一号为伴、同样努力于探究那些谜团的在轨探测器，还有火星快车号、火星奥德赛号和MAVEN探测器。不外那些探测器的探测轨道差别，照顾的探测仪器也有必然差别，差别轨道的多个探测器功效能够互为验证和弥补。例如MAVEN的工做轨道在近火点约150公里，远火点在约4500-6000公里高度，而天问一号方案的科学探测轨道（近火点265公里、远火点12000公里）间隔火星更远一些。

△MAVEN的探测轨道示企图。来源：NASA/GSFC

天问一号环绕器的磁强计整体为伸杆式，两个磁通门探头安拆在一根3米长的伸杆上。伸杆的感化是让探头远离探测器主体，减小探测器本底剩磁对探头想要探测的空间磁场的影响。

△天问一号环绕器磁强计伸杆压紧形态（左）和空中展开试验（右）来源：中国科学手艺大学 磁强计参数（下）。来源：参考文献 [1, 2]

那种设想与NASA的水手4号、欧空局的金星快车号使命搭载的磁强计类似，与之差别的另一种常见设想是间接把探头安拆在两侧太阳能板边沿，如许也能让探头远离探测器主体，例如火星全球探勘者号（MGS）和MAVEN的磁强计。

△金星快车号磁强计（上）来源：ESA；火星全球探勘者号（MGS）和MAVEN的磁强计位置（下）。来源：NASA

值得一提的是，那是我国初次在深空探测使命里搭载磁强计，之前的嫦娥系列探测器均没有搭载过磁强计。

离子与中性粒子阐发仪（MINPA）和能量粒子阐发仪（MEPA）负责探测火星四周的各类低能和高能粒子（低能离子、低能中性粒子、电子、量子、α粒子、重离子）。

△离子与中性粒子阐发仪（MINPA）和能量粒子阐发仪（MEPA）的外形和参数。来源：参考文献 [1, 2]

两种仪器与环绕器上的磁强计、甚低频射电领受设备联袂，能够获取火星四周多种粒子的空间散布，帮忙我们全面系统地研究火星高层大气、电离层及其与太阳风的彼此感化，提醒火星空间情况变革特征与演化规律。

祝融号火星车的科学仪器

祝融号火星车重240公斤，完全展开时长2.6米、宽3米、高1.85米。祝融号共照顾了6种科学仪器：① 导航与地形相机（NaTeCam）、② 多光谱相机（MSCam）、③ 火星外表成分探测仪（MarSCoDe）、 ④ 次表层雷达（RoPeR）、⑤ 火星外表磁场探测仪（RoMAG）和⑥ 火星气象站（MCS）。

△祝融号火星车科学仪器位置v3.1全新版本。来源：参考文献 [2]

导航与地形相机（NaTeCam）

祝融号的一对导航与地形相机位于火星车桅杆顶端，就像火星车的“双眼”，能够拍摄沿途火星外表的彩色立体照片，探测火星的地形起伏，同时为火星车的导航供给撑持。

△祝融号导航与地形相机的参数和外形。来源：参考文献 [1, 2]、CNSA

在桅杆顶端设置装备摆设导航与地形相机，几乎是目前火星车的标配。勇气、机遇、猎奇号火星车均接纳了在桅杆顶端装备1对用于导航的导航相机和1-2对用于考察地形的桅杆相机/全景相机，天问一号的导航与地形相机也承担了不异的任务。

△火星车安拆在桅杆上的相机比照。来源： haibaraemily、NASA

那是祝融号还没从着陆平台上下来的时候，导航与地形相机的360度环摄影，拍到了火星车本身、着陆平台的滑轨、以及着陆区四周的火星风光。

△着陆点全景图。来源：CNSA

在接下来的火星路程中，导航与地形相时机成为祝融号的“旅拍”主力，给我们带来源源不竭的火星新光景。

△2015年4月10-11日，猎奇号火星车桅杆相机拍摄的火星风光，祝融号的导航与地形相机在旅途中也会不竭拍摄各类火星风光。来源：NASA/JPL-Caltech/MSSS/PIA19803

多光谱相机（MSCam）和外表成分探测仪（MarSCoDe)

祝融号的多光谱相机和外表成分探测仪都负责探测和阐发火星外表的岩石类型、矿物成分。

△祝融号多光谱相机的参数和外形。来源：参考文献 [1, 2]

同导航与地形相机一样，祝融号的多光谱相机也安拆在桅杆顶部，能够拍摄火星车沿途多个固定波段下的影像。多光谱相机和前面说到的光谱仪有类似之处，次要原理都是操纵“光谱”那种“指纹”来探知差别成分物量的散布。只不外，光谱仪纷歧定成像（能成像的光谱仪也叫“成像光谱仪”），而多光谱相机/成像光谱仪会拍摄影像，那能够大大提拔光谱数据的空间分辩率，相当于能快速获得一大块面积里某种矿物成分的空间散布。

多光谱相机和高光谱相机的次要区别在于成像谱段的数量和宽窄：操纵滤光设备，多光谱相机凡是只会在想要探测的波段范畴内拔取3-10个谱段停止成像，而高光谱相机则会有许许多多谱段，必然水平上来说和成像光谱仪是差不多的——前面说到的OMEGA成像光谱仪和CRISM成像光谱仪素质上就是高光谱相机。

△多光谱成像（左）；高光谱成像（右）。改编自：参考文献 [10]

但另一方面，多光谱相机只会在固定几个光谱频段拍摄影像，那会丧失必然的光谱分辩率，因而次要用于探测几种固定的目的矿物。

典型的例子是日本月亮女神号（Kaguya）月球探测器的多光谱相机（MI），共有九个成像谱段：415, 750, 900, 950, 1001 nm（紫外可见光波段）和1000, 1050, 1250, 1550 nm（近红外波段），次要用于探测月球上斜长石、橄榄石、斜方辉石、单斜辉石和氧化铁那几种矿物的散布。

△月亮女神号多光谱相机获取的月球氧化铁的量量散布。来源：Quickmap/MI

祝融号的多光谱相机共有9个成像谱段：480、525、650、700、800、900、950、1000 nm和全色波段，涵盖可见光到近红外波段范畴。与之探测类似波段范畴的勇气号、机遇号火星车全景相机（PanCam，400 - 1100 nm内多个谱段），次要用于探测火星外表的铁氧化物、含铁硅酸盐等与火星水情况和地量演化慎密相关的矿物。

△勇气号、机遇号火星车全景相机（PanCam）外形（左）和可能探测到的含铁矿物示例（右）。来源：NASA、参考文献 [11]

祝融号的外表成分探测仪包罗两种仪器：激光诱导击穿光谱探测仪（LIBS）和短波红外光谱探测仪。短波红外光谱仪没啥新颖的，前面都说了好几种光谱仪了，只是那个光谱仪的探测波段在短波红外波段（0.85-2.4 μm），与火星车上的多光谱相机波段有所差别，能够互为弥补。

另一项激光诱导击穿光谱仪（LIBS）就愈加炫酷了：通过向目的物发射高能激光脉冲，探测烧蚀激发出的等离子体冷却过程中的特征发射光谱，进而长途探测出目的物的元素成分构成信息。简单来说，那是一个“哪里不懂点哪里”的“激光炮”。

△祝融号多光谱相机的参数、外形和位置。来源：参考文献 [1, 2]、CNSA

祝融号的LIBS能探测出目的物中包罗硅、铝、铁、镁、钙、钠、氧、碳、氢、锰、钛、硫在内的十多种元素，那也是我国第一次将该手艺用于深空探测。在此之前，NASA猎奇号的化学相机（ChemCam）、毅力号的超等相机（SuperCam）都在火星验证过那项“高能”手艺的科学价值。

△猎奇号化学相机（ChemCam）工做示企图（左）；化学相机的LIBS探测前后比照，可见激光烧蚀陈迹（右）；2012年8月19日，猎奇号化学相机在首个目的中探测到的化学成分，那块拳头大小的石头被取名为“Coronation”（下）。来源：NASA/JPL-Caltech

次表层探测雷达（RoPeR）

火星车的次表层雷达根本原理与环绕器搭载的次表层雷达类似，也是通过主动发射和领受电磁波信号来探测火星车沿途地下的浅表层构造，例如风化层厚度、溅射物层、水冰散布等。

△次表层雷达的工做原理.来源：中科院电子所

比拟于天问一号环绕器的次表层雷达（探测深度为土壤≥100米，水冰≥1000米），祝融号火星车次表层雷达的电磁波频次更高，能够以更高的分辩率精细探测火星车沿途地下更浅表层的构造（土壤≥3-10米，水冰≥10-100米）。

△祝融号次表层雷达的参数和外形。来源：参考文献 [2]

与玉兔号、玉兔二号的测月雷达类似，祝融号也搭载了2个差别频次的次表层雷达，高频雷达探测浅部，低频雷达探测深部，如许能够兼顾探测深度和探测分辩率。（详见：兔二醒来，两器互拍！实正的探险才刚刚起头！

https://mp.weixin.电话.com/s/O9aW4DTOfPvTWCqoTeSdOA）区别是两艘玉兔号的凹凸频次表层雷达别离安拆在月球车的底部和后部，祝融号的凹凸频次表层雷达均安拆在火星车前部。

△祝融号的和玉兔号的次表层雷达位置。来源：haibaraemily、CNSA

除了祝融号和天问一号的环绕器，同期发射的NASA的毅力号火星车也照顾了次表层雷达（RIMFAX），而在此之前，还没有火星着陆器或火星车照顾过次表层雷达，那也让本次两辆火星车雷达的探测功效尤为令人等待。

△毅力号和天问一号环绕器的次表层雷达。来源：NASA、CNSA

综合阐发多个雷达的探测数据，能够帮忙我们领会火星上差别区域、差别深度的次表层构造。

火星外表磁场探测仪（RoMAG）

祝融号火星车照顾了2个不异的三轴磁通门探头（磁强计传感器），别离安拆在桅杆的顶端和底端，负责探测火星近地表的磁场强度。那也是首个火星外表可挪动的磁场探测仪器。

△祝融号次表层雷达的参数、位置、传感器的构造和封拆后的外不雅。来源：参考文献 [2, 12, 13]

前面说过，之前的火星环绕器早就远远探知火星的壳层还有一些剩磁。那些剩磁是若何构成和演化的，可能与火星的内部构造和演化有关，但之前还没有火星车切近火星外表间接丈量偏激星壳层磁场。祝融号的间接丈量成果既能帮忙我们领会火星壳层剩磁的信息，也能与天问一号环绕器照顾的磁强计探测成果相连系，帮忙我们更全面地领会太阳风与火星高层大气/电离层的彼此感化。

△火星全球探勘者号（MGS）在400公里高处获取的火星壳层磁场散布，火星剩磁有着明显的南北不合错误称性，次要散布在南半球。来源：参考文献 [14]

火星气象站（MCS）

祝融号在火星车的桅杆顶部和船面前端两处安拆了风、声传感器和温、压传感器，使之成为了一个可挪动的火星气象站，能够持久不雅测火星车附近的气温、气压、风速、风向和声音信息。火星气象站积累的那些气象参数，能够帮忙我们我们领会火星现在的气象情况，逃溯火星的天气变革汗青。

△祝融号的火星气象站参数、外形和位置。来源：参考文献 [1, 2]

火星气象站是火星着陆使命的常备组件，现在正在火星外表工做的猎奇号火星车、洞察号着陆器、毅力号火星车都在持久记录和播报着所在地的气象数据。跟着祝融号的参加，火星气象网自此又新增了一个挪动气象站点呢~

△目前正在工做中的三个火星挪动/固定气象站。来源：NASA [15]

总的来说，天问一号方案对火星开展的科学探测涉及到火星的方方面面，外至火星的空间情况、火星外表，内至火星的次表层、水冰和液态水散布、物理场和内部构造，环绕器+火星车那13种科学仪器都能够“一网打尽”。

△仍是很全面滴.jpg

值得一提的是，90个火星日是祝融号的设想寿命，但其实不意味实在际工做时长的上限。若是火星车能连结供电、保暖、行驶、通信和安康工做，那现实工做的寿命完全可能很长。事实上，同样利用太阳能供电的勇气、机遇号火星车设想寿命也是90个火星日，但两辆火星车现实别离工做了5年和14年。

天问一号环绕器更是如斯，完全可能远超1个火星年（也就是约2个地球年）的设想寿命，长长久久地环绕着火星工做着，源源不竭地为我们带来新的科学发现。

让我们一路等待和见证吧。

称谢

本文感激Planetary Utopia群友们对本文提拔所做的帮忙~

参考材料：

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[15] https://mars.nasa.gov/msl/weather/https://mars.nasa.gov/insight/weather/

https://mars.nasa.gov/mars2020/weather/

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