澳科大獲中國航天火星探測任務辦公室發來感謝信
表揚對「天問一號」著陸火星作出貢獻

「天問一號」 所攜帶的探測車「祝融號」 於北京時間2021年5月15日上午7時18分在火星烏托邦平原南部安全著陸。澳門科技大學月球與行星科學國家重點實驗室科研人員進行了火星大氣條件的數值模擬、分析與預報的工作，為「祝融號」 安全著陸火星提供了保障。近日，中國航天科技集團有限公司第五研究火星探測項目辦公室向實驗室發來感謝信。

感謝信

巡視器從進入火星大氣層、下降到軟著陸到火星表面的過程是整個探測任務的壓軸難題。著陸器在火星大氣中7-8分鐘內需經歷氣動減速段、傘系減速段、動力減速段、懸停避障與緩速下降段等過程。在此過程中，1)火星中高層大氣密度將直接影響氣動減速效率及發熱率；2)中低層大氣密度、風速、風向及垂直風切將影響降落傘減速段的飛行穩定性;3)近地面的對流及湍渦則會對動力減速段的飛行器穩定性產生影響。除此之外，火星大氣條件的不確定性亦會影響著陸點的準確性。「天問一號」 著陸器作為中國首個火星著陸器，最終的降落點距離預選著陸點只有三十多公里，而美國早期的火星著陸器降落點距離預選點的偏差可達數百公里。

中國「天問一號」著陸器進入-下降-著陸過程(EDL過程)示意圖

目前火星大氣狀況的觀測資料非常有限。覆蓋全球的軌道器遙感觀測只可觀測與輻射相關的氣象場，三維風場基本上是沒有辦法觀測。至今只有8個火星著陸器或巡視器在某幾個點進行局地地表附近的溫、壓、風、輻射量觀測。此外，火星上大大小小沙塵暴及其輻射反饋效應將進一步增加氣像要素的不確定性。例如：2018年7月的一次火星全球沙塵暴事件，使得機遇號火星車附近的光深厚度升高到正常水平的10倍以上，太陽輻射幾乎完全被阻擋，導致機遇號結束火星探測生涯。

澳科大月球與行星科學國家重點實驗室為「天問一號」 著陸器的著陸過程提供了火星大氣條件的數值模擬和分析的工作：1）通過以往觀測資料提出比較安全的著陸時段，提議選擇在這時段風暴活動比較少的烏托邦平原；2）使用包含動、熱力起沙及輻射反饋過程​​的火星大氣模式進行了火星全球及預選著陸區附近的高分辨率數值模擬，獲得了著陸區附近及整個降落廓線上的完整氣像要素分佈。

根據這些高分辨率數值模擬，實驗室為「天問一號」 團隊分析了預選著陸區因不同尺度動力過程和地形而出現的大氣環流日內變化，並建議「天問一號」 著陸器的最優著陸時間為當地時間12-14時，在這段時間著陸區的大氣環流比較穩定而風速亦相對較弱，為「天問一號」 著陸器的降落方案提供了關鍵信息，為「天問一號」 的成功實施做出了重要貢獻。