5月15日，经过漫长的“奔火”和环绕火星的旅途后，我国火星探测任务天问一号探测器携“祝融号”首辆火星车在火星乌托邦平原南部预选着陆区着陆。19日，国家航天局发布我国首次火星探测天问一号任务探测器着陆过程两器分离和着陆后火星车拍摄的影像。

图一可见火星车正前方地形平坦， 从着陆平台延伸到火星地面的坡道展开正常。

图二可看到火星车太阳翼、天线均正常展开，太阳翼板很干净，未见有火星灰覆盖。

　　探测火星不仅是工程任务的突破，更是行星科学领域的突破。这次天问一号探测器由环绕器和着陆巡视器组成，着陆巡视器包括“祝融号”火星车及进入舱，总质量约5吨。后续，这辆以中国神话传说中火神命名的火星车将依次开展对着陆点全局成像、自检、驶离着陆平台并开展巡视探测。

　　环绕器携带了7台科学仪器

　　天问一号探测器携带了13种科学载荷，其中7种在火星上空的环绕器上，分别是中分辨率相机、高分辨率相机、次表层探测雷达、火星矿物光谱探测仪、火星磁强计、火星离子与中性粒子分析仪、火星能量粒子分析仪。

　　01 高分辨率相机

　　高分相机配置了五谱段的TDI CCD和国产自主研发的CMOS两种成像探测器，实现线阵推扫和面阵成像的兼容，有望获得火表真彩色融合图像及视频图像。相机研制过程中，突破了火星大椭圆轨道实时异速像移补偿技术、星上自主太阳高角计算技术、星上自动焦面识别技术、星上自动调光技术等多项关键技术。主要用于拍照火星表面重点区域精细观测图像，研究火星地形地貌和地质构造。

　　02 中分辨率相机

　　中分辨率相机具备自动曝光和遥控调节曝光功能，可在近火轨道可获取分辨率为65m的中分辨率图像，作为搭载在火星环绕器上的光学有效载荷，其主要任务是绘制火星全球遥感影像图；进行火星地形地貌及其变化的探测，包括火星表面成像、火星地质构造和地形地貌研究。

　　03 火星矿物光谱探测仪

　　包括光学系统、在轨定标组件以及电子学组件构成，以宽谱段紧凑型高效分光技术、红外谱段背景抑制技术、在轨复合实时定标技术、红外宽谱段轻型探测器组件技术等手段实现了0.45-3.4μm光谱，0.5mrad瞬时视场，12°视场的成像光谱探测能力，且重量仅8kg，主要用于分析研究火星整体化学成分与化学演化历史、火星矿物组成与分布以及析火星资源及其分布区。

　　04 次表层探测雷达

　　火星车次表层探测雷达是一种基于火星车平台的高分辨率火星次表层地质结构探测雷达，是实现火星探测工程科学探测任务的重要载荷之一。它由雷达电子学单元、低频通道发射天线、低频通道接收天线、高频通道发射天线、高频通道接收天线、电缆组件六部分组成。该雷达包含低频通道和高频通道两个通道。低频通道用于巡视区深层的火星次表层结构探测；高频通道用于巡视区浅层火星表面土壤、冰层结构的高分辨率全极化探测。

　　05 火星磁强计

　　火星环绕器有效载荷火星磁强计的主要功能为获取火星空间磁场环境高精度数据，主要科学探测任务包括全面准确地测量火星空间边界层，探测火星南部局地岩层的剩磁及火星感应磁层，研究近火空间处的行星际等离子体和行星际磁场，同时还会结合其他载荷仪器对火星大气中的粒子逃逸等问题开展研究。

　　06 火星能量粒子分析仪

　　它用于绘制火星全球和地火转移轨道不同种类能量粒子辐射的空间分布图，研究近火星空间环境和地火转移轨道能量粒子的能谱、元素成分和通量的特征及其变化规律。与其它几台仪器等联合起来，还能够用于研究近火星空间能量粒子辐射与大气的关系，太阳风暴能量粒子事件对火星大气逃逸的影响与相互作用的规律，火星粒子加速与输运过程。

　　07 火星离子与中性粒子分析仪

　　火星离子与中性粒子分析仪可对火星空间环境中的离子和中性粒子参数进行探测，研究火星大气逃逸、太阳风与火星的相互作用，了解火星大气和水的演化历史。此外，该载荷还探测太阳风离子，研究太阳风在行星际的传播特性。该载荷在国际上首次将离子和中性粒子通过同一个传感器实现探测，既能满足性能指标要求、又实现了载荷的小型化。由于探测参数的复杂性，该载荷还设计了多种探测模式，并且可以根据探测需求定义并选择新的探测模式。在该载荷的研制和定标过程中，与瑞士伯尔尼大学开展了国际合作。

　　“祝融号”携带了6台科学仪器

　　“祝融号”火星车装备了6种探测仪器，分别是次表层探测雷达、导航地形相机、多光谱相机、表面成分探测仪、磁场探测仪以及火星气象测量仪，这其中有近一半的载荷为光电载荷，光电载荷作为火星车的眼睛，对火星车的运行、科学探测具有重要的作用。据公开报道，有效载荷均为科研院所研制，其中在光电载荷中，导航地形相机由北京控制工程研究所研制，多光谱相机由中科院西安光机所研制，表面成分探测仪由中科院上海技物所抓总，西安光机所、长春光机所和上海光机所联合研制。

　　01 次表层探测雷达

　　火星车次表层探测雷达是一种基于火星车平台的高分辨率次表层地质结构探测雷达，是实现火星探测工程科学探测任务的重要载荷之一。火星车次表层探测雷达可以探测巡视区表面土壤厚度、冰层结构，获取火星地表和次表层超宽带全极化回波数据；还可以探测巡视区次表层结构，获取次表层地质结构数据。

　　02 地形相机

　　导航地形相机由北京控制工程研究所研制，可以对火星表面进行彩色成像，并获取地形信息。导航地形相机在火星车上共两台，一左一右安装在火星车的桅杆上，能够对火星表面进行三维全景成像，并获得巡视区的地形和地质构造。地形相机同时还有导航功能，为火星车指路。

　　03 多光谱相机

　　由中科院西安光机所月球与深空探测技术研究室研制的多光谱相机，安装在着陆巡视器的桅杆上，其主要科学用途为获取着陆区及巡视区多光谱图像，进而进行火星表面物质类型分布的分析工作。相机通过滤光轮机构实现8个光谱通道和一个可直视太阳全色谱段通道的调节;通过调焦轮机构进行焦距调整，可实现1.5m到无穷远范围的清晰成像;增设星上在轨定标功能，提高成像质量和采集数据的可靠性。滤光轮、调焦轮机构、星上在轨定标这三种新技术都是首次应用于我国深空探测。

　　04 火星气象测量仪

　　它可以获取温度、压力、风速、风向等关键的大气状态数据，对火星表面气象情况进行监测。它能够测量-120~50℃的温度，分辨率可达到0.1℃；测量1-1500 Pa的压力，分辨率为0.1 Pa；测量0-70 m/s的风速，分辨率可达0.1 m/s；测量0-360°的风向，分辨率为5°；还可以测量20 Hz-20kH频率范围内的声音。

　　05 火星表面磁场探测仪

　　火星表面磁场探测仪作为着陆巡视器的有效载荷。它包括位于桅杆上的磁传感器和位于载荷控制器中的电子学单元，由中国科学院地质与地球物理研究所研制。它将探测着陆区火星磁场，确定火星磁场指数；与HX环绕器磁强计配合，探测火星空间变化磁场，反演HX电离层发电机电流，研究HX电离层电导率等特性，完成对巡视区磁场的连续高精度矢量测量；尝试利用天然磁场跃变，探测HX内部局部构造。

　　06 火星表面成分探测仪

　　火星表面成分探测仪是火星车上的主要有效载荷之一，包括舱外的二维指向镜、光学头部、定标样品和舱内的光谱仪和主控等4个单机，结合了主动激光诱导击穿光谱(LIBS)探测和被动短波红外光谱探测技术，同时在原子尺度上和分子尺度上对物质成分开展分析，对着陆区的火星表面元素、矿物和岩石等开展高精度的科学探测，对研究火星的形成、地质的长期演变过程等具有重要的科学意义。主要技术指标和美国毅力号火星车上的SuperCam载荷相当。

　　天问一号探测器的成功“落火”迈出了我国星际探测征程的重要一步。“祝融号”火星车已经成功着陆，科学探测仪器也将陆续开始科学探测，让我们共同期待他们传回来自火星表面的精美大片和科学数据吧!