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沙尘暴对火星表面探测器的影响:回顾与展望

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沙尘暴会对火星表面探测器带来发电量减少、环境温度降低、通信不稳定和仪器污染等方面的影响.为保障我国祝融号火星车的安全运行及未来火星表面探测任务的顺利开展,亟须评估沙尘暴对火星表面探测器的影响.通过系统性地回顾1997～2018年间火星表面探测器(包括着陆器与火星车)对沙尘的响应,初步认清了沙尘对火星表面探测器的影响规律——探测器太阳能电池阵列表面的尘埃以比较稳定的速率积累,而尘埃的沉积速率在沙尘暴期间,尤其是全球性沙尘暴期间会大大加快;同时,受多方面影响,电池阵列表面也会发生具有季节性模式的除尘事件.为规避沙尘暴带来的风险,在美国洞察号着陆器(InSight)的设计阶段就全面评估了沙尘暴对其着陆硬件系统及太阳能电池阵列的影响,并采取了一系列应对措施.洞察号应对沙尘暴的举措为我国未来的火星采样返回任务提供了重要启迪——前瞻性的科学指导是保障工程任务成功实施的关键.通过分析我国火星采样返回任务的初步轨道设计方案,建议未来火星探测器发射的最优窗口为2028年1月左右,以合理规避沙尘暴带来的风险.
The impact of dust storms on Mars surface rovers:Review and prospect

王誉棋、魏勇、范开、何飞、戎昭金、周旭、谭宁

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中国科学院地质与地球物理研究所,中国科学院地球与行星物理重点实验室,北京100029

中国科学院大学地球与行星科学学院,北京100049

中国科学院地质与地球物理研究所,北京空间环境国家野外科学观测研究站,北京100029

中国科学院地质与地球物理研究所,中国科学院新生代地质与环境重点实验室,北京100029

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火星车 着陆器 沙尘暴 太阳能电池阵列 火星采样返回

中国科学院A类战略性先导科技专项国家自然科学基金中国科学院重点部署项目中国科学院地质与地球物理研究所重点部署项目中国科学院地质与地球物理研究所重点部署项目中国科学院青年创新促进会项目

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2023

10.1360/TB-2022-0445

科学通报
中国科学院国家自然科学基金委员会

科学通报

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子：1.269
ISSN：0023-074X
年,卷(期)：2023.38(4)
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