中国首次火星探测任务被命名为“天问一号”，它将通过一次发射任务，实现对火星 “环绕、着陆、巡视”三个目标，开展火星全球性和综合性探测，并对火星表面重点地区精细巡视勘查。首次火星探测任务的科学目标，主要是实现对火星形貌与地质构造特征、火星表面土壤特征与水冰分布、火星表面物质组成、火星大气电离层及表面气候与环境特征、火星物理场与内部结构等研究。
“天问一号”探测器将在地火转移轨道飞行约7个月后，到达火星附近，通过“刹车”完成火星捕获，进入环火轨道，并择机开展着陆、巡视等任务，进行火星科学探测。
在此次火星探测任务中，西安光机所发挥学科特色与技术积累，积极参与，承担了四项科研任务。
任务一：着陆巡视器多光谱相机
月球与深空探测技术研究室研制的多光谱相机，安装在着陆巡视器的桅杆上，其主要科学用途为获取着陆区及巡视区多光谱图像，进而进行火星表面物质类型分布的分析工作。相机通过滤光轮机构实现8个光谱通道和一个可直视太阳全色谱段通道的调节；通过调焦轮机构进行焦距调整，可实现1.5m到无穷远范围的清晰成像；增设星上在轨定标功能，提高成像质量和采集数据的可靠性。滤光轮、调焦轮机构、星上在轨定标这三种新技术都是首次应用于我国深空探测。
多光谱相机任务二：火星探测中分辨率相机光学组件、火星探测表面成分探测仪显微相机组件、避障相机光学组件
中分辨率相机搭载于火星环绕器，在265-800Km轨道高度对火星进行探测，将对火星表面进行成像，绘制火星全球遥感影像图，并进行火星地形地貌及其变化的探测。西安光机所承担该相机光学组件研制工作，具有视场大、畸变控制严格、像质要求高等特点。
表面成分探测仪搭载于巡视着陆器，显微相机是火星表面成分探测仪的关键组成，火星表面成分探测仪在着陆火星后，白天工作，主要用于分析火星表面物质的化学元素和火星表面主要矿物。西安光机所承担显微相机焦平面组件电路和显微相机成像控制研制工作，从元器件选型、电路板材料、焊接工艺、设计方案容错能力4个方面着手进行攻关，解决了火星显微相机焦平面组件低温-130°存储和-80°工作的重大难题。
避障相机安装于火星车着陆器上，其成像视场角很大，可视距离短，适用于火星车自主局部避障规划。西安光机所研制的避障相机光学组件可帮助火星车实现安全行驶，具有轻小型化、可耐受温度交变的恶劣环境、排气防尘等特点。
中分辨率相机光学组件
避障相机光学组件
任务三：火星探测器星敏感器光学系统
空间光学技术研究室研制的星敏感器光学系统将用来辅助“天问一号”环绕定姿及巡视着陆器定姿。以恒星为参照系，通过探测不同位置的恒星并实行解算，为“天问一号”及巡视着陆器提供准确的空间方位和基准。
微型星敏感器光学系统
任务四：箭载测量系统摄像装置
此次火星探测使用长征五号火箭把“天问一号”探测器发射至地火转移轨道。作为长征五号遥四运载火箭的“眼睛”，长征五号“测量系统摄像装置”由西安光机所曾承担“神舟八号”和“天宫一号”等多项国家重大航天任务的飞行器光学成像监视与测量技术研究室负责研制。该摄像装置共包含四种型号产品，分别安装于长征五号运载火箭的各个部位，主要用于监测火箭在发射过程中发动机舱、助推器分离、整流罩分离、星箭分离等工作过程，并提供实时视频画面，为火箭发射过程提供了强有力的保障。
测量系统摄像装置“天问一号”是中国深空探测的里程碑，是中国对火星开展科学探测的开始。近二十年来，随着国家航空航天事业的发展，西安光机所一代代科研人员接力奋斗，他们迎难而上、攻坚克难，为此次火星探测任务贡献了西光智慧、西光方案、西光力量。
西安光机所将继续紧密围绕国家空间科学工程需求，发挥研究所在深空探测领域优势资源，助力我国在深空探测领域不断迈出新步伐，不断为我国航天事业发展和实现中华民族伟大复兴的中国梦作出新的更大的贡献。
揽星九天，始于今朝，“天问一号”已出发，它将飞越苍穹抵达火星，期待到达火星的时刻。
祝“天问一号”一路顺风，火星，我们来了！
责任编辑：余玉婷
