凤凰号火星北极探秘

2007年8月4日,美国航空航天局（NASA）成功发射“凤凰”号火星探测器。它在经历了6．8×100千米航行之后,于2008年5月25日19：53（美国东部时间）,在火星北纬68°、东经234°的瓦斯蒂塔斯．伯里利斯（Vastitas Borealis）平原上成功着陆,这里是48千米宽的低浅山谷中,地势较为平坦。它着陆时,欧洲“火星快车”捕获到它当时发出的尖叫声。由于多普勒效应,“火星快车”远离“凤凰”号时,就像听到经过的火车的鸣叫,声音发生明显变化。“凤凰”号上安装了一个麦克风,目的是录下该探测器降落时的声音。     

"火星快车"下视雷达对火星电离层探测简介

火星是近年来深空探测的热点,对火星电离层的观测和研究是火星探测的主要内容之一.欧洲航天局2003年发射了火星探测器"火星快车",它所搭载的下视雷达MARSIS(火星地表和电离层探测雷达)为火星电离层探测提供了大量数据,文章简单介绍了利用MARSIS探测火星电离层的基本原理,探测数据的结构和利用这些探测数据进行电离层研究的现状.     

火星探测可见光遥感相机的发展现状与趋势

介绍了近些年来国际上几个主要的火星探测遥感相机,包括美国的火星观测相机（Mars Observer Camera,MOC）、高分辨率科学成相试验相机（High Resolution Science Imaging Experiment,HiRISE）,以及欧空局的High Resolution Stereo Camera（HRSC）的发展概况、主要技术指标和技术特点,指出遥感器应具备近红外成像和三维立体成像功能,开展亚米级分辨率精细观测是今后火星遥感探测的主要发展趋势。本文还探讨了不同目标观测对成像分辨率的要求。通过对发展现状的调研和科学需求的分析,为我国今后开展火星可见光遥感观测提供了指标选择和设计的依据。     

火星车载激光诱导击穿光谱仪(MarsCoDe)在轨定标样品选取研究

我国首次火星全球遥感与区域巡视探测任务已获批立项,首个火星探测器也即将前往火星。为满足火星物质成分分析的需求,我国研制了不同类型的火星物质成分分析仪器,其中包括火星表面成分探测仪（MarsCoDe）,应用了激光诱导击穿光谱技术（laser-induced breakdown spectroscopy,LIBS）。火星表面覆盖尘埃,探测仪器想要准确获取火星尘埃之下的物质成分,必须剥去尘埃或者进行破坏从而深入岩层取样。LIBS可以用激光烧蚀待测物体表面,获得深部物质光谱信息,在火星表面探测中具有其他仪器无法取代的优势。LIBS在火星探测中几乎适用于探测每一个元素,包括轻元素H,Li,Be,B,C,N,O等,帮助寻找有机物和含水地质过程的证据。由于LIBS在火星环境工作,等离子体的物理性质与地球上完全不同。为了确保火星车载LIBS返回数据的光谱质量,需要对LIBS在着陆后开展在轨定标。借助火星车的携带在轨定标样品,对探测数据进行在轨定标,确保返回数据的可靠性。定标样品的选择是一项十分重要的工作,存在仪器工程条件限制、定标样品类型的代表性、元素成分分布范围、样品稳定性等多种考虑因素,需满足科学任务的同时达到加工工艺要求。总结了国外已有的火星车载LIBS在轨定标的研究进展,重点分析了LIBS在轨定标样品选择依据、国外选择样品的优缺点,并总结经验提出了几点建议,为我国在轨定标工作提供参考。对火星探测数据的正确解译,对未来研究火星的起源、火星的长期地质演变过程等具有重要的科学意义。     

最新研究数据显示火卫一由一堆碎石构成

据美国航空航天局（NASA）官方网站10月17日报道,对火星的卫星火卫一进行观测获得的最新资料显示,这个天体更像一堆碎石堆积在一起,而不是一颗单一的固体．火卫一是火星的两颗卫星中较大的一颗,它的身世就像一个谜,科学家无法确定它是如何形成的,也不知道形成它的材料来自哪里．     

萨根（Sagan，Carl，1934-）美国天文学家（Actronomer，America）

萨根1960年获芝加哥大学博士学位。他主要的兴趣是行星的表面和大气。他创立了金星大气的温室模型，解释这颗行星上令人费解的高温。他也为火星表面的高度差和木星大气中的有机分子找到了证据。他是那些好读科学幻想小说的科学家之一。他试图从模拟原始地球条件的物质体系制造出化合物，经过氨基酸再到核酸的基本构件。1963年他成功地探测到三磷酸腺苷（ATP）的形成，那是生命组织的主要能库。     

我国首个火星探测车“祝融号”

正2020年7月23日,在我国的西昌卫星发射中心,"天问一号"火星探测器搭乘长征五号遥四运载火箭升空,开始了一段长途之旅,目标是人类早已心驰神往的火星。经过长时间的旅行,2021年5月15日"天问一号"探测器在火星表面成功着陆,使我国成为第二个派探测器登陆火星的国家。2021年5月22日,登陆器释放了一辆火星车到达火星表面,开始了对火星这个神奇世界的探索。     

洛威尔（Lowell，Percival，1855-1926）美国天文学家（Astronomer，America）

洛威尔出身于贵族家庭。1876年以优等成绩毕业于哈佛大学。他对数学感兴趣，年幼时还涉猎过天文学。斯基帕雷利报道的火星上存在的“运河”，使他十分激动。洛威尔废寝忘食地研究火星15年，拍摄了几千张火星照片。毫无疑问他看到了（或者说他以为他看到了）运河。他画出了详细的图，最后包括500条以上的运河。在勒威耶比’和亚当斯发现海王星之后，天王星运动中的歧异也还不完全明白。洛威尔相信这起因于海王星之外的另一颗行星。     

动感观星——火星2003年极亮

 2003年是“火星年”,火星与地球之间的距离将达到57000年以来的极小。美国、俄罗斯和欧盟相继发射火星探测航天器、以便使用最小的推力成本实现人类弄懂“火星兄弟”的夙愿。按照天文台预告,8月27日18时火星距地球最近,8月29日2时火星冲日,火星的亮度将达到-29等。我们知道,星等越低,看上去越亮:1等星的亮度是2等星的251倍,是3等星的2512倍,……是6等星(肉眼刚刚可以看到的星)的2515(=100)倍。     

火星上首次发现湖岸线

美国科罗拉多大学波尔得分校（University of Coloradoat Boulder）的迪亚克雷（Gaetano DiAchille）等人在美国宇航局火星勘测轨道飞行器（Mars Reconnaissance Orbiter,MRO）最近拍摄的照片中发现水流冲刷出一个约48千米长的峡谷,它与一个山谷相连,流水沉淀物形成了一个巨大三角洲。他们已将论文发表于最近的《地球物理学研究快报》（Geophysical Research Letters）。     

Dragon程序在金属燃料铅铋快堆堆芯计算中的应用与偏差分析

铅铋合金或铅冷却快堆（LFR）是具有良好应用前景的第四代先进核能系统之一。针对环形芯体金属燃料（UZr，UPuZr）LFR的燃料组件与堆芯，利用Dragon/Donjon程序开展中子学计算，获得了基于ENDF/B 8.0库的172群和295群多群中子数据库、输运方法（SP3）和扩散方法（MCFD）的结果及其与蒙卡程序RMC的偏差。采用SP3算法针对UZr燃料得到的k_eff偏差小于550×10?5；对于UPuZr燃料采用MCFD算法得到的k_eff偏差小于?700×10?5。控制棒组件价值的偏差小于7.6%；172群和295群库的结果基本无差异。应用SP3算法的燃料组件功率偏差小于±6.0%；SP3算法的偏差小于MCFD的。结果证明，Dragon/Donjon程序在金属燃料铅铋快堆物理分析中具有可行性。     

微型"生命分析器"将飞向火星

 美国宇航局计划在2009年对火星进行再一次探测,美国科学家研制出一种微型实验室--"生命分析器"(Lifechip),专门用来寻找火星上存在生命的生物迹象。生命分析器可以记录火星土壤中右氨基酸和左氨基酸的相对含量,科学家认为,其中若有一种氨基酸占优势则是火星上存在生命正确无误的特征,至少是在遥远的过去存在过生命。     

动态光散射法热/质扩散系数同时测量方法研究

流体工质的热、质扩散系数是表征其传热和传质的重要迁移性质,往往需要采用不同设备测量获得。为探索可同时测量热、质扩散系数的动态光散射方法,研究了采样时间、入射角、黏度、折射率偏差及路易斯数Le等因素对测量可靠性及精度的影响。利用二元混合流体正己烷/正癸烷、正己烷/正十六烷体系进行验证,结果表明：当采样时间为弛豫时间的1.5～3倍且入射角度为8°～12°时,具有较低黏度、较高折射率偏差（>4%）的体系且Le值为10～80时,可以同时可靠地获取流体热、质扩散系数,且测量不确定度低于5%;与已有方法对比,热、质扩散系数的偏差分别为4.00%和3.56%,证明了该测量方法和系统的可靠性。     

哈勃望远镜瞥见了阴云中的火星

 本文谈的是有关火星的气候变化。自从维京号太空船于1970年在火星登陆,基地的无线电望远镜,就一直在监视火星上的气象,并作记录;它是一个气候非常恶劣,气温会骤然下降摄氏20度的寒冷地带。但最近一个月,地球接近它的附近时,哈勃望远镜所传回来的照片上,有寒冷增加的迹象。在靠近火星最高卷云笼罩下的稀薄空气外面,形成一层水气的霜雾。     

火星冰盖中的巨量二氧化碳沉积

在2011年6月出版的Physics Today杂志上刊登了Johanna Miller的文章,介绍在火星表面探测中的新发现,表明在火星极地冰盖中储存着巨量的二氧化碳沉积1).行星的公转轴与自转轴之间的夹角被称为行星的倾角,这个角度导致了行星表面季节的更替.当前火星倾角为25°,与地球倾角的幅度相当.但是与地球不同的是,由于缺少月球这样的伴星,火星的倾角     

基于火星巡视器车载激光诱导击穿光谱仪系统设计米散射激光雷达可行性研究

火星大气气溶胶的地基探测对研究火星大气环境具有重要意义,为了能够在节约火星巡视器/着陆器体积、重量的条件下进行气溶胶探测,论证了基于巡视器车载激光诱导击穿光谱仪系统设计米散射激光雷达方案的可行性。所设计的米散射激光雷达系统使用巡视器车载激光诱导击穿光谱仪的既有硬件资源,加入分光元件和探测器模块,构成与激光诱导击穿光谱仪系统集成的米散射激光雷达,米散射激光雷达与激光诱导击穿光谱仪在火星地表分时工作,互不影响。为了论证所设计的米散射激光雷达的探测性能,对Phoenix火星探测任务中独立的米散射激光雷达得到的一组原始回波信号数据进行了处理,反演得到一组典型火星大气消光系数廓线,结合消光系数廓线与系统硬件参数计算了所设计的米散射激光雷达的回波信噪比,结果表明该系统在所用原始数据被记录的当日在火星大气边界层顶4 km高度处信噪比达到26 dB,在10 km高度附近下降到0 dB,说明基于火星巡视器车载激光诱导击穿光谱仪系统设计米散射激光雷达进行气溶胶探测具有现实可行性。对比Phoenix的独立米散射激光雷达设计方案,基于激光诱导击穿光谱仪的米散射激光雷达不但能够节省巡视器体积、重量,而且发射能量更高,回波接收方案更为简单,数据反演步骤更为简洁。     

光谱辐射测量仪器温度修正方法的研究及验证

光谱辐射定标是光学遥感仪器研制中的关键环节。深入分析实验室定标的光谱辐射测量仪器至户外应用的不确定度来源,环境温度是限制仪器户外高精度测量的最主要因素之一。传统的光谱辐射度实验室定标通常在室温（~25 ℃）下进行,而户外光谱辐射测量处于不同温度环境,严重影响仪器测量的准确度。设计搭建实验测量系统,采用遥感辐射领域常用的光谱辐射测量仪器,研究环境温度对光谱辐射测量的影响。实验结果显示：常用光谱辐射计（CR-280）的测量结果受温度影响明显,在10～40 ℃之间变化时,仪器光谱辐射亮度测量值在400～700nm波段内的偏差为±5%左右,而700～1 050 nm内的偏差高达±15%左右。这主要由于仪器采用硅探测器,红外波段恰好与硅的带边接近,硅探测器易受温度影响,温度增加硅的带边会向长波方向移动,光谱辐射计的响应度也随之增加。基于实验数据统计分析,提出一种适用于不同类型光谱辐射计的温度修正方法,相对于传统的斜率/截距（S/B）算法适用性更广,还可由公式计算出任意温度下的修正结果。修正后CR-280红外波段的偏差（950 nm左右）由±10%降低为±1%,明显减小了因户外使用与实验室定标温度不同造成的测量结果偏差。此外,利用不同类型光谱辐射测量仪器（Avantes及SVC HR-1024）对温度修正方法进行验证。环境温度变化时光谱仪Avantes（VIS/NIR）的测量结果存在较大偏差（1 060 nm高达±17%）。通过温度修正方法运算,仪器修正值与定标值的偏差在±1%以内。光谱辐射计（SVC HR-1024）不同波段的测量值,与定标值的偏差受温度影响不同。这主要由于：仪器由Si、制冷型InGaAs及扩展InGaAs探测器组成,Si探测器受温度影响大,950～1 000 nm波段测量值与定标值的偏差高达±10%。而制冷型InGaAs可有效控制探测器温度,受温度的直接影响相对小。但随温度增加,InGaAs探测器制冷效果受限（制冷最佳工作温度为20 ℃）,测量结果产生偏差（1%~3%）。同样,利用温度修正公式对不同温度下SVC HR-1024的测量结果进行修正运算,仪器因温度变化引起的偏差可降低至±1%以内。     

封底照片说明

 火星是太阳系第四颗行星,因为它是太阳系中与地球最相似的行星,长久以来一直是人类关注的对象。随着科学技术的迅猛发展,特别是从70年代开始多个火星探测器飞抵火星,使得火星神秘的面纱慢慢打开。     

探索太阳系天体（上）

太阳系以太阳为中心,包括所有受到太阳引力约束的天体。其中有八颗行星（即水星、金星、地球、火星、木星、土星、天王星和海王星,还有至少167颗已知的卫星）;5颗矮行星及其卫星,矮行星是介于行星与太阳系小天体之间的天体。     

用于火星电离层探测的星-星无线电掩星技术

火星和地球类似,周围束缚了不同密度的电离层.利用无线电掩星技术可以对火星电离层进行观测.星-地无线电掩星在探测精度和探测区域方面都受到一定的限制.中俄联合火星探测计划将于2011年10月一箭双星发射俄罗斯的Phobos-Grunt探测器和中国的萤火1号火星探测器.该计划将开展国际上首次火星电离层的星-星无线电掩星观测试验,重点是对星-地无线电掩星无法观测的正午和子夜区域的火星电离层进行探测.星-星无线电掩星观测试验采用双频工作模式,接收机灵敏度为-145dBm,相位测量精度优于5%周.在地面对接收机进行了动态模拟测试,测试得到的相位数据能很好地反演出火星电离层电子密度廓线.