火星车载激光诱导击穿光谱仪(MarsCoDe)在轨定标样品选取研究

论文摘要

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。

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 蔡婷妮,李春来,任鑫,刘斌,刘大卫

关键词: 火星探测,激光诱导击穿光谱仪,在轨定标

来源: 光谱学与光谱分析 2019年05期

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 航空航天科学与工程

单位: 中国科学院月球与深空探测重点实验室中国科学院国家天文台,中国科学院大学物理科学学院

基金: 国家自然科学基金项目(11403049,41601374)资助

分类号: V476.4

页码: 1623-1629

总页数: 7

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