主题:天问要问天 -- 心有戚戚
祝融的火眼金睛“火星表面成分探测仪”由中科院上海技术物理研究所负责研制,主要部件是激光诱导击穿光谱仪(LIBS)。激光器对0.1平方毫米左右的区域发出瞬时功率达到百万瓦的强激光脉冲。光点处的矿物或岩石会瞬间被激光加热为等离子气体。光谱显微成像仪记录下气体的光谱。每次探测用时300毫秒,计算机再通过分析光谱得到元素的种类和含量。
祝融火眼用的是固体激光器中广泛应用的掺钕钇铝石榴石(YAG)激光器,激光发射波长为1064纳米。一般脉冲宽度达毫秒的YAG激光器单脉冲能量都可达到焦耳级别(1000mJ)。
储能装置应该是宇航级超低等效串联电阻(ESR)的钽质电容器。钽质电容器是电解电容的一种,其中以钽金属颗粒为阳极,外围有绝缘氧化物五氧化二钽膜作为介电质,外层有液态或是固态电解质为阴极。因为钽质电容器的介电层很薄,而且电容率较高,因此钽质电容器的单位体积电容比闪光灯用的铝膜电容要高,其重量也较轻(当然要贵很多)。即便如此,储能装置和激光器也有较大的体积和重量,使得激光光谱仪占了祝融有效载荷重量的一半以上。
如此“笨重”的YAG激光装置只能装在祝融的底盘上,而激光束通过可以二维旋转的反射镜投射到指定的位置。 所以祝融身上露出来的火眼金睛只是其冰山一角,底下除了激光装置还有光谱仪。
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