“天问一号”火星能量粒子分析仪成功开机

7月24日22时22分25秒，“天问一号”环绕器上的重要载荷火星能量粒子分析仪成功开机。它是13个火星任务主载荷里首个开机工作的产品，也是整个火星任务中唯一长时间运行的科学载荷。

该产品由中国航天科技集团有限公司五院510所和中国科学院近代物理研究所联合研制。

测量的近火星空间的带电粒子分布情况，可以与磁强计、离子和中性粒子分析仪等环绕器有效载荷，联合分析火星大气逃逸的原因。

此外，火星能量粒子分析仪测量的从地球至火星的带电粒子分布情况，可以提供抗辐射设计所需的参考数据，从而保护航天器、以及未来探索火星的宇航员的安全。

510所于2016年4月承担火星能量粒子分析仪研制任务，经过多轮技术交流与沟通，最终选定了与近物所联合组成研制团队。

该项目的技术负责人王鹢说，火星能量粒子分析仪受限于工程指标的苛刻约束，必须采用单个探测器系统对质子、电子、α粒子和重离子进行复合探测，并进行粒子能量测量和种类鉴别，该方案是国内首次采用的集成探测方案，技术难度和实践风险非常大。

近物所孙志宇团队、苏弘团队和510所胡向宇团队等研制人员从问题分析、方案设计到试验验证奋战了3个多月，先后解决了物理探测方案设计和大动态范围、高灵敏度的读出电子学电路设计、探测器架构设计、高精度低噪电源、电子学刻度等多项技术难点，满足了火星探测任务对产品技术指标的要求。

在产品实现过程中，研制人员又面临了新的难题：探测器需要保证带电粒子有效进入探测器，同时又要阻挡空间环境中的光线“混入”，必须在入射口安装一片厚度仅为2μm的金属挡光片。

“薄如蝉翼让众人惊叹，而面对比蝉翼还要薄100倍的金属箔片，让‘轻轻拿起’这样简单的操作都变得无法实现，更别说要开展力学等一系列实验了。”王鹢说，在完全没有经验借鉴的基础上，510所工艺人员严把材料选择、工艺验证等各环节要求，围绕金属箔片的“夹持”“裁剪”“定模”“固定”等各环节开展了一轮又一轮研究工作，终于实现了微米级金属箔片无损安装。

随着火星能量粒子分析仪正式开机，它将开启漫长的工作模式，完成它肩负的探测星际空间和火星空间环境等一系列重大任务。