火星是除了地球以外人類了解最多的行星，已經有超過30枚探測器到達過火星，它們對火星進行了詳細的考察，并向地球發回了大量數據。

我國火星探測器“天問一號”于2020年7月23日在文昌航天發射場由長征五號遙四運載火箭發射升空，并成功進入預定軌道。天問一號探測器攜帶設備：中、高分辨率相機、火星磁強計、火星礦物光譜分析儀、環繞器、著陸器和巡視器等。2月24日6時29分，“天問一號”探測器成功實施近火制動 進入火星停泊軌道。3月4日，國家航天局發布3幅由我國首次火星探測任務天問一號探測器拍攝的高清火星影像圖，包括2幅黑白圖像和1幅彩色圖像。

全色圖像由高分辨率相機在距離火星表面約330千米-350千米高度拍攝，分辨率約0.7米，成像區域內火星表面小型環形坑、山脊、沙丘等地貌清晰可見，據測算，圖中最大撞擊坑的直徑約620米。

高分辨率相機采用了集光能力強、有效口徑利用充分、光學傳遞函數高、雜光抑制能力強的長焦距離軸三反消像散光學系統，焦距4640mm，全視場角2°×0.7°。光學系統采用了先進的低敏感度設計方法，應用高陡度大偏離量離軸高次非球面反射鏡，同時保證了系統像差校正與大攝遠比的實現。光機結構以全碳化設計理念，解決了相機長焦距技術指標與重量資源緊張之間的矛盾，通過碳纖維桁架實現了光學元件的高精度位置保證和高輕量化的結構設計，相機總質量不到43公斤。相機焦面配置了3片包含全色、紅、綠、藍、近紅外的五譜段TDI CCD圖像傳感器和2片國產面陣全色CMOS圖像傳感器，可以實現多光譜線陣推掃成像和全色面陣成像的兼容，具備獲得火星表面高分辨率全色圖像、彩色融合圖像與視頻圖像的能力。

火星礦物光譜分析儀則用來分析火星礦物組成與分布，研究火星整體化學成分與化學演化歷史，分析火星資源與分布區等。光譜分析儀的分析原理是將光源輻射出的待測元素的特征光譜通過樣品的蒸汽中待測元素的基態原子所吸收，由發射光譜被減弱的程度，進而求得樣品中待測元素的含量。它符合郎珀-比爾定律 A= -lg I/I o= -LgT = KCL 式中I為透射光強度，I0為發射光強度，T為透射比，L為光通過原子化器光程由于L是不變值所以A=KC。物理原理任何元素的原子都是由原子核和繞核運動的電子組成的，原子核外電子按其能量的高低分層分布而形成不同的能級，因此，一個原子核可以具有多種能級狀態。能量最低的能級狀態稱為基態能級(E0=0)，其余能級稱為激發態能級，而能最低的激發態則稱為第一激發態。正常情況下，原子處于基態，核外電子在各自能量最低的軌道上運動。如果將一定外界能量如光能提供給該基態原子，當外界光能量E恰好等于該基態原子中基態和某一較高能級之間的能級差E時，該原子將吸收這一特征波長的光，外層電子由基態躍遷到相應的激發態，而產生原子吸收光譜。電子躍遷到較高能級以后處于激發態，但激發態電子是不穩定的，大約經過10^-8秒以后，激發態電子將返回基態或其它較低能級，并將電子躍遷時所吸收的能量以光的形式釋放出去，這個過程稱原子發射光譜。可見原子吸收光譜過程吸收輻射能量，而原子發射光譜過程則釋放輻射能量。

磁強計是矢量型磁敏感器。用于測定地磁場的大小與方向，即測定航天器所在處地磁場強度矢量在本體系中的分量。測量磁感應強度的儀器。根據小磁針在磁場作用下能產生偏轉或振動的原理制成。而從電磁感應定律可以推出，對于給定的電阻R的閉合回路來說，只要測出流過此回路的電荷q，就可以知道此回路內磁通量的變化。這也就是磁強計的設計原理，用途之一是用來探測地磁場的變化。

利用磁傳感器來確定方向在古代很早就有使用，有資料顯示早在二千多年前，中國人就開始使用天然磁石來指示方向。磁強計最 早可追溯到我國古代四大發明之一的指南針。近幾個世紀以來，磁強計一直在導航領域廣泛應用。

新聞、圖片來源：中國航天科技集團、長春光機所