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美國(guó)宇航局NASA的MAVEN火星探測(cè)器搭載的高精度儀器有哪些？
2013-12-04
美國(guó)宇航局NASA的MAVEN火星探測(cè)器于2013年11月18日13時(shí)28分(北京時(shí)間19日2時(shí)28分)從佛羅里達(dá)州卡納維拉爾角空軍基地順利升空，踏上10個(gè)月的飛往火星之旅，2014年9月22日到達(dá)火星發(fā)射升空，它的使命是以前所未有的精度對(duì)火星的上層大氣進(jìn)行研究，以幫助科學(xué)家揭開火星大氣層變得稀薄之謎。MAVEN探測(cè)器配備了一整套研究火星上層大氣和電離層的高精度測(cè)試儀器，主要有以下8種：
磁強(qiáng)計(jì)（Magnetometer,MAG）
中性氣體和離子質(zhì)譜儀（Neutral Gas and Ion Mass Spectrometer, NGIMS）
紫外成像光譜儀（Imaging Ulteaviolet Spectrometer, IUVS）
超熱和熱離子組分儀（Super Thermal and Thermal Ion Composition, STATIC）
太陽風(fēng)電子分析儀（Solar Wind Electron AnalYZER, SWEA）
太陽風(fēng)離子分析儀（Solar Wind Ion AnalYZER, SWIA）
太陽高能粒子儀（Solar Energetic Particles, SEP）
朗繆爾探測(cè)器（Langmuir Probe and Waves, LPW）
磁強(qiáng)計(jì)（MAG）用于測(cè)繪火星的電磁場(chǎng)，科學(xué)家相信火星的電磁場(chǎng)在火星歷史早期很強(qiáng)大，但是目前只存在于火星地殼的磁化碎塊中。這些磁化碎塊保護(hù)了火星大氣層免受太陽風(fēng)的侵襲。磁強(qiáng)計(jì)與其他儀器對(duì)太陽風(fēng)的觀測(cè)，將幫助科學(xué)家了解大氣層中那些位置最易受太陽風(fēng)的剝離。
中性氣體和離子質(zhì)譜儀（NGIMS）主要研究火星大氣層頂部（120千米~400千米）的結(jié)構(gòu)和組成，通過探測(cè)火星大氣層中的氦、氫、氮、碳和氬等元素的同位素比值，從而計(jì)算出火星流失的大氣層厚度。NGIMS的測(cè)量范圍為2~150u(大氣質(zhì)量單位)。
紫外成像光譜儀（IUVS）用于繪制火星大氣層底部的分子、原子、離子和同位素的三維模型，供科學(xué)家研究火星大氣層底部的結(jié)構(gòu)與組成成份。IUVS質(zhì)量27千克，尺寸71cm×33cm×15cm。
超熱和熱離子組分儀（STATIC）用于研究從火星大氣層中逃逸的熱離子和超熱離子。STATIC的測(cè)量范圍為0.1eV~10eV的熱離子，5eV~100eV的超熱離子，還可捕捉100eV~20,000eV的超熱離子。
太陽風(fēng)電子分析儀（SWEA）用于測(cè)量在太陽風(fēng)活動(dòng)期間，帶電電子沖擊電離層的范圍和比率、磁層與等離子的分布等，測(cè)量范圍為5eV~ 6keV的帶電電子。SWEA質(zhì)量1.4千克，內(nèi)部半徑3.75cm，兩板之間的距離0.28cm。
太陽風(fēng)離子分析儀（SWIA）用于測(cè)量太陽風(fēng)的密度和分布，以及來自太陽風(fēng)的速度在30~2000千米/秒的磁鞘（行星磁層外圍的薄層）離子比率。SWIA可提供太陽風(fēng)進(jìn)入火星大氣層的數(shù)據(jù)，了解和認(rèn)識(shí)火星周圍的空間等離子體分布情況。測(cè)量范圍為5~25,000eV的帶電離子。
太陽高能粒子儀（SEP）用于測(cè)量火星大氣層頂部中來自太陽的帶電粒子，探測(cè)質(zhì)子、電子和離子的方向通量和質(zhì)子的能譜。測(cè)量范圍為25keV~12MeV的帶電質(zhì)子和離子，25keV~1 MeV的帶電電子。
朗繆爾探測(cè)器（LPW）用于測(cè)量火星大氣層頂部的電離層分布和進(jìn)入火星大氣層中的太陽遠(yuǎn)紫外線輻射，研究火星大氣層上部的低頻電子波能量，獲取火星自然光譜和朗繆爾波密度測(cè)量。
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