美国宇航局NASA的MAVEN火星探测器搭载的高精度仪器有哪些？
2013-12-04
美国宇航局NASA的MAVEN火星探测器于2013年11月18日13时28分(北京时间19日2时28分)从佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地顺利升空，踏上10个月的飞往火星之旅，2014年9月22日到达火星发射升空，它的使命是以前所未有的精度对火星的上层大气进行研究，以帮助科学家揭开火星大气层变得稀薄之谜。MAVEN探测器配备了一整套研究火星上层大气和电离层的高精度测试仪器，主要有以下8种：
磁强计（Magnetometer,MAG）
中性气体和离子质谱仪（Neutral Gas and Ion Mass Spectrometer, NGIMS）
紫外成像光谱仪（Imaging Ulteaviolet Spectrometer, IUVS）
超热和热离子组分仪（Super Thermal and Thermal Ion Composition, STATIC）
太阳风电子分析仪（Solar Wind Electron AnalYZER, SWEA）
太阳风离子分析仪（Solar Wind Ion AnalYZER, SWIA）
太阳高能粒子仪（Solar Energetic Particles, SEP）
朗缪尔探测器（Langmuir Probe and Waves, LPW）
磁强计（MAG）用于测绘火星的电磁场，科学家相信火星的电磁场在火星历史早期很强大，但是目前只存在于火星地壳的磁化碎块中。这些磁化碎块保护了火星大气层免受太阳风的侵袭。磁强计与其他仪器对太阳风的观测，将帮助科学家了解大气层中那些位置最易受太阳风的剥离。
中性气体和离子质谱仪（NGIMS）主要研究火星大气层顶部（120千米~400千米）的结构和组成，通过探测火星大气层中的氦、氢、氮、碳和氩等元素的同位素比值，从而计算出火星流失的大气层厚度。NGIMS的测量范围为2~150u(大气质量单位)。
紫外成像光谱仪（IUVS）用于绘制火星大气层底部的分子、原子、离子和同位素的三维模型，供科学家研究火星大气层底部的结构与组成成份。IUVS质量27千克，尺寸71cm×33cm×15cm。
超热和热离子组分仪（STATIC）用于研究从火星大气层中逃逸的热离子和超热离子。STATIC的测量范围为0.1eV~10eV的热离子，5eV~100eV的超热离子，还可捕捉100eV~20,000eV的超热离子。
太阳风电子分析仪（SWEA）用于测量在太阳风活动期间，带电电子冲击电离层的范围和比率、磁层与等离子的分布等，测量范围为5eV~ 6keV的带电电子。SWEA质量1.4千克，内部半径3.75cm，两板之间的距离0.28cm。
太阳风离子分析仪（SWIA）用于测量太阳风的密度和分布，以及来自太阳风的速度在30~2000千米/秒的磁鞘（行星磁层外围的薄层）离子比率。SWIA可提供太阳风进入火星大气层的数据，了解和认识火星周围的空间等离子体分布情况。测量范围为5~25,000eV的带电离子。
太阳高能粒子仪（SEP）用于测量火星大气层顶部中来自太阳的带电粒子，探测质子、电子和离子的方向通量和质子的能谱。测量范围为25keV~12MeV的带电质子和离子，25keV~1 MeV的带电电子。
朗缪尔探测器（LPW）用于测量火星大气层顶部的电离层分布和进入火星大气层中的太阳远紫外线辐射，研究火星大气层上部的低频电子波能量，获取火星自然光谱和朗缪尔波密度测量。
