天问一号成功发射 搭载适用火星探测的激光器 激光击穿光谱仪

7月23日12时41分，中国首个火星探测器“天问一号”搭乘长征五号遥四运载火箭，在中国海南文昌航天发射场发射升空。作为中国首次执行火星探测任务，“天问一号”的任务目标是通过一次发射，实现火星环绕、着陆和巡视探测，获取火星探测科学数据。根据计划，经过约200天的飞行后，探测器将抵达火星轨道，于2021年2月11-24日环绕火星运行，并于2021年4月23日降落一台火星车到火星表面，进行时长90个火星日的探索工作。

今年七八月，短短几周时间里，太阳、地球和火星成一条直线，地球与火星之间的距离最短，是火星探测器发射的最佳时机。如果错过，可能要再等26个月。阿联酋的“希望”号已经于7月20日发射升空，而欧盟及俄罗斯的ExoMars 2020已于今年3月宣布推迟到 2022 年发射。

火星探索航天工程凝聚了我国众多科研单位的科技力量，是一次重要的技术成果展示和考验。其中，中科院下辖单位为本次天问一号的成功发射作出了重要贡献，包括：中国科学院上海天文台(以下简称上海天文台)、中国科学院上海有机化学研究所(以下简称上海有机所)、中国科学院上海硅酸盐研究所、中国科学院上海技术物理所(以下简称上海技物所)、中国科学院上海光学精密机械研究所(以下简称上海光机所)等承担了部分攻关工作。

还记得当年“嫦娥”工程，激光技术以其准直性能，为航天活动提供了“激光眼“，那么本次激光技术又为“天问一号”参与做了哪些贡献?

激光击穿光谱仪

首先，激光展示了在仪器作用的功能，环绕器和火星车搭载了矿物光谱仪、高能粒子分析仪、等多种仪器。这些设备将帮助远在地球的科学家研究火星岩石、土壤和大气的成分，更好地了解火星环境。

高能、高光束质量脉冲激光器

此外，上海技物所与上海光机所通力合作，负责火星表面成分探测仪等的研制工作。上海光机所提供了相关的定制激光器。“是火星表面成分探测仪的关键组件。但此前国际上并没有类似激光器的在轨报道。” 上海光机所研究员候霞说道。上海光机所历时3年刻苦攻关，研制出低温敏、高光束质量全固态脉冲激光器。该激光器是国际上输出能量最高、工作温度最宽的火星探测激光器。经各项测试，激光器的技术指标满足火星岩石成分探测需求。

上海技物所负责研制火星表面成分探测仪和火星矿物光谱分析仪两台有效载荷，分别在着陆巡视和火星环绕两个环节对火星表面元素与矿物成分开展科学探测，意在为天问一号打造一双矿物成分分析的“慧眼”。