澳門科技大學團隊研究成果發表在工程地質學領域頂級期刊。(澳科大提供圖片)
澳門科技大學月球與行星科學國家重點實驗室副主任張小平教授領導的研究團隊,基於「天問一號」火星探測任務獲得的科學資料,在國際上首次揭示了大推力單噴口反沖發動機(在著陸階段的工作推力約為3000N)的羽流與火星表面相互作用的演化特徵,獲取了發動機羽流對表面的衝擊效應。這一研究成果發表在工程地質學領域頂級期刊Engineering Geology上。
在火星著陸階段,發動機羽流可能會對火星表面造成嚴重侵蝕,從而導致著陸區域及其周邊地形發生顯著變化。此外,大量揚起的塵埃可能會遮擋著陸相機的視野,對著陸器的安全構成嚴重威脅。深化對發動機羽流與火星表面相互作用的認知,有助於降低火星著陸任務失敗的風險。「天問一號」是目前為止唯一採用大推力單噴口反沖發動機軟著陸火星,並取得成功的探測任務,其著陸資料為研究這一重要課題提供了寶貴機會。
在本研究中,研究團隊揭示了「天問一號」著陸器發動機羽流與火星表面相互作用的演化特徵,以及在著陸過程中羽流對著陸區火星表面產生的衝擊效應。研究表明,隨著著陸器高度的下降,火星表面的侵蝕和填充是一個非常複雜的過程。
「天問一號」提供第一手資料
此外,研究團隊還分析了著陸器正下方因羽流侵蝕產生的殘餘坑所暴露的淺層地層結構,結果顯示,該淺層可能由厚度至少約為35 cm的亮紅色物質及其之上被灰塵/沙覆蓋的黑色岩石構成。這些研究結果為我們深入了解發動機對火星表面的羽流衝擊效應,以及「天問一號」著陸點淺層地層結構提供了第一手分析資料,助力未來的火星探測任務。
有力支持國家深空探測計劃
澳科大月球與行星科學國家重點實驗室深度參與中國嫦娥探月和行星探測工程的科學資料分析,並不斷取得新的科研成果。目前,實驗室的科研人員正在深入分析嫦娥五號月球樣品以及「天問一號」火星探測任務的資料。與此同時,研究人員積極參與嫦娥工程的後續任務和「天問二號」小行星探測任務中的科學載荷研製工作,為中國深空探測計劃提供了有力的科學支持。