記者從中科院國家空間科學(xué)中心獲悉，日前“天問一號”環(huán)繞器有效載荷之一——火星離子與中性粒子分析儀(Mars Ion and Neutral Particle Analyzer, MINPA)首個科學(xué)研究成果發(fā)布。該成果對MINPA的首批科學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行了校準(zhǔn)和比對分析，確認(rèn)了儀器功能與性能符合設(shè)計預(yù)期，數(shù)據(jù)質(zhì)量可靠。相關(guān)成果發(fā)表于《地球與行星物理》雜志。

　　MINPA由中科院國家空間科學(xué)中心空間環(huán)境探測重點實驗室研制，用于探測行星際及火星空間環(huán)境中的離子和能量中性粒子。在地火轉(zhuǎn)移階段，MINPA于2020年10月31日正式開始探測，獲得了至2021年1月26日期間的太陽風(fēng)離子探測數(shù)據(jù)，為行星際多點太陽風(fēng)觀測、太陽風(fēng)徑向演化研究提供了重要契機(jī)。“天問一號”進(jìn)入環(huán)火軌道后，MINPA于2021年11月13日進(jìn)入科學(xué)探測模式，正式開始對火星空間離子和中性粒子環(huán)境開展連續(xù)性的探測。

　　在地火轉(zhuǎn)移期間，MINPA捕捉到了多個流相互作用區(qū)(stream interaction region)事件，利用天問一號和地球衛(wèi)星項目對同一個流相互作用區(qū)的探測數(shù)據(jù)，科研團(tuán)組對比分析了MINPA和美國國家航空航天局(NASA)的OMNI太陽風(fēng)數(shù)據(jù)集(OMNI數(shù)據(jù)集收錄了從1963年至今多個地球軌道衛(wèi)星的近地太陽風(fēng)磁場和離子數(shù)據(jù))，兩者具有很好的一致性。

　　張愛兵告訴《中國科學(xué)報》，太陽風(fēng)是從太陽吹出來的高速帶電粒子流，其速度有快有慢。當(dāng)快速太陽風(fēng)追上慢速太陽風(fēng)時，快速太陽風(fēng)會擠壓慢速太陽風(fēng)而形成流相互作用區(qū)。在流相互作用區(qū)，太陽風(fēng)離子的信號會比較強(qiáng)。

　　“之所以選擇研究流相互作用區(qū)事件，是因為‘天問一號’著陸器分離前，著陸器對MINPA的視場形成了一定的遮擋。流相互作用區(qū)的信號較強(qiáng)，儀器受遮擋的影響效應(yīng)較小。另一方面可認(rèn)為流相互作用區(qū)內(nèi)太陽風(fēng)來自于太陽同一區(qū)域，天問一號的探測數(shù)據(jù)與地球附近OMNI數(shù)據(jù)理論上應(yīng)基本一致?！睆垚郾f。

　　張愛兵表示，與OMNI數(shù)據(jù)集的高度一致性說明儀器的性能良好，這為后續(xù)環(huán)火星探測數(shù)據(jù)的研究打下了良好基礎(chǔ)。

　　此外，對于著陸器在分離前對MINPA視場的遮擋效應(yīng)，科研人員也進(jìn)行了定量分析，“我們研究出了數(shù)據(jù)處理方法，并證明這些處理方法是有效的，可以據(jù)此開展轉(zhuǎn)移軌道期間太陽風(fēng)徑向演化研究。”張愛兵說。

　　他表示，由于地火轉(zhuǎn)移階段只探測了太陽風(fēng)離子，因此科研人員暫時只能對太陽風(fēng)離子數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn)，此后研究團(tuán)隊還將利用環(huán)火科學(xué)探測任務(wù)階段的首批數(shù)據(jù)對火星離子和能量中性粒子探測數(shù)據(jù)進(jìn)行校準(zhǔn)，為研究人員開展火星空間環(huán)境的深入研究提供高質(zhì)量的科學(xué)數(shù)據(jù)。

　　相關(guān)論文信息：http://doi.org/10.26464/epp2022014