山东大学行星科学团队为“天问一号”成功着陆火星提供气象信息支撑

近日，航天科技集团有限公司第五研究院火星探测项目办公室致信山东大学，感谢山东大学行星科学团队为“天问一号”火星探测器成功着陆任务作出的贡献。

5月15日7时18分，“天问一号”探测器成功着陆于火星乌托邦平原南部，我国首次火星探测任务着陆火星圆满成功。“天问一号”任务实现了我国首次地外行星登陆，完成了从地月系到行星际的跨越，在火星上首次留下中国印迹，迈出了我国行星探测征程的第一步。

尽管火星是太阳系中最有可能被人类改造居住的行星，但表面环境恶劣。火星表面没有稳定的液态水体，以二氧化碳为主的大气既稀薄又寒冷，多种因素导致大量沙尘悬浮在空气中，常年均有尘暴事件发生。火星天气状况复杂，尘暴发生时细小的沙粒遮天蔽日，最大时可覆盖整个火星。火星着陆任务中，探测器进入、下降与着陆(Entry, Descent, and Landing, EDL)阶段被称为“黑色9分钟”，其中尘暴事件会对“天问一号”着陆器的落点判断、避障悬停等产生严重不利影响，直接威胁着“天问一号”的着陆安全。因此，对着陆区尘暴识别、时空分布概率分析和预测是着陆任务中重要且具有挑战性的关键技术之一，直接关系到着陆任务能否成功并影响着陆精度，以及探测器后续正常运行状况。

“天问一号”着陆区尘暴空间概率分布示意图

山东大学空间科学与物理学院/空间科学研究院行星科学团队的李勃副教授、张江老师和研究生协同攻关，克服了缺少国外实时数据、数据处理时间短、计算模型复杂等困难，建立了我国首个火星尘暴数据库，掌握了火星尘暴和光学深度的时空分布规律。他们利用“天问一号”中分辨率相机图像，对着陆阶段着陆点尘暴和光学深度做出了准确预测，为“天问一号”成功着陆提供了决策依据，有力保障了“天问一号”的成功着陆。

近年来，以凌宗成教授为课题组长的山大行星科学团队在学校“太阳爆发及其对行星空间环境的影响”攀登团队、空间科学与物理学院、空间科学研究院学科高峰计划的大力支持下，先后建立了行星数据系统（PDS）实验室、行星表面物质与环境模拟实验室等支撑平台，搭建了国内首台火星环境模拟科学实验舱，深度参与了“嫦娥”探月工程以及“天问一号”首次火星探测任务，承担了民用航天预研项目、国家自然科学基金重点及面上基金等项目，在火星和月球科学研究方面取得了一系列的研究成果，受到国内外同行的关注和认可。