天问飞火星 科大来助力
澳门科技大学月球与行星科学国家重点实验室

2020年7月23日,中国首次火星探测任务“天问一号”探测器在中国文昌航天发射场由长征五号遥四运载火箭成功发射,进入地火转移轨道,发射任务取得圆满成功,拉开了我国行星探测的序幕。澳门科技大学在中国的首次火星探测任务中发挥了重要作用。

澳科大月球与行星科学国家重点实验室-天体样品分析实验室

我国首次火星探测任务于2016年1月经党中央、国务院批准立项,由国家航天局牵头实施。包含工程总体和探测器、运载火箭、发射场、测控、地面应用等五大系统。“天问一号”通过一次发射实现火星环绕、着陆和巡视探测,载荷重量达5吨,这在世界各国首次行星探测任务中都是前所未有的。“天问一号”携带了13台科学载荷,其主要科学目标包括:(1)研究火星形貌与地质构造特征。探测火星全球地形地貌特征,获取典型地区的高精度形貌数据,开展火星地质构造成因和演化研究;(2)研究火星表面土壤特征与水冰分布。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,开展火星土壤剖面分层结构研究;(3)研究火星表面物质组成。识别火星表面岩石类型,探测火星表面次生矿物,开展表面矿物组成分析;(4)研究火星大气电离层及表面气候与环境特征。探测火星空间环境及火星表面气温、气压、风场,开展火星的电离层结构和表面天气季节性变化规律研究;(5)研究火星物理场与内部结构,探测火星磁场特性。开展火星早期地质演化历史及火星内部质量分布和重力场研究。

澳科大月球与行星科学国家重点实验室主任张可可讲座教授表示, 2016年12月1日,首次火星探测任务工程总设计师张荣桥一行前往澳科大,与大学太空科学研究所就首次火星探测任务中开展合作相关事宜达成共识,邀请澳科大研究人员深度介入我国首次火星探测任务的科学研究工作,双方同意由澳科大负责火星环绕器工程测量分系统可分离遥测探头研制生产,数据处理及分析工作。按照国防科工局探月与航天工程中心安排,澳门科技大学于2017-2018年在珠海承办了“首次火星探测任务有效载荷探测技术和数据处理”第一次和第二次学术研讨会,推动工程与科学对接,为火星任务科学研究做好先期准备,保证首次火星探测任务“早出成果、多出成果、出好成果”。

澳门科技大学月球与行星科学国家重点实验室/国家航天局澳门太空探索与科学中心

2018年7月,国家科技部批准在澳门科技大学成立“月球与行星科学国家重点实验室”(以下简称实验室)。实验室是国家在天文与行星科学领域的首个国家重点实验室。2019年12月,国家航天局澳门太空探索与科学中心(以下简称中心)在澳门科技大学揭牌。实验室/中心的成立是国家大力发展深空探测,推动粤港澳大湾区科技创新,提升澳门科技水平的重要举措。实验室/中心把火星科学研究作为重要发展方向。张主任介绍,目前实验室/中心已完成和在研的火星研究项目11项。在澳门科学技术发展基金,国家自然科学基金,国家科工局民用航天“十三五”技术预先研究项目资助下,澳门科技大学研究人员在火星地形地貌、矿物反演、浅表层结构及水冰探寻、天体生物学、表面辐射环境、大气及沙尘气候、内部结构、磁场及空间环境等方面进行了一系列研究,取得了多项研究成果。特别是火星大气及沙尘气候研究,为保证我国火星探测器的安全着陆具有重要意义。

研究人员在柴达木盆地开展火星和地球类比研究

张主任表示,实验室/中心目前运行和在建的行星数据分析中心、超级计算机系统、天体化学实验室以及天体生物实验室等,将为进一步分析火星探测数据、研究火星内部结构、水冰、表面及空间环境、地外生命等提供有力支撑。研究人员正在积极准备分析火星探测数据,希望利用我国的第一手火星探测数据,取得一流研究成果,为国家的火星探测任务做出新的贡献。