火星车载激光诱导击穿光谱仪(MarsCoDe)在轨定标样品选取研究

• 作者: 任鑫 刘大卫 刘斌 李春来 蔡婷妮
• 来源期刊: 光谱学与光谱分析
• 学科: 地球科学
• 关键词: 火星探测 激光诱导击穿光谱仪 在轨定标
• 年，卷（期）: 2019,（5）
• 页码范围: 1623-1629
• 页数: 7页
• 分类号: P691
• 字数: 5541字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3964/j.issn.1000-0593(2019)05-1623-07

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.