的“激光炮”。
祝融号多光谱相机的参数、外形和位置。来源：参考文献 [1, 2]、CNSA
祝融号的LIBS能探测出目标物中包括硅、铝、铁、镁、钙、钠、氧、碳、氢、锰、钛、硫在内的十多种元素，这也是我国第一次将该技术用于深空探测。在此之前，NASA好奇号的化学相机（ChemCam）、毅力号的超级相机（SuperCam）都在火星验证过这项“高能”技术的科学价值。
好奇号化学相机（ChemCam）工作示意图（左）；化学相机的LIBS探测前后对比，可见激光烧蚀痕迹（右）；2012年8月19日，好奇号化学相机在首个目标中探测到的化学成分，这块拳头大小的石头被取名为“Coronation”（下）。来源：NASA/JPL-Caltech
次表层探测雷达（RoPeR）
火星车的次表层雷达基本原理与环绕器搭载的次表层雷达相似，也是通过主动发射和接收电磁波信号来探测火星车沿途地下的浅表层结构，例如风化层厚度、溅射物层、水冰分布等。
次表层雷达的工作原理.来源：中科院电子所
相比于天问一号环绕器的次表层雷达（探测深度为土壤≥100米，水冰≥1000米），祝融号火星车次表层雷达的电磁波频率更高，可以以更高的分辨率精细探测火星车沿途地下更浅表层的结构（土壤≥3-10米，水冰≥10-100米）。
祝融号次表层雷达的参数和外形。来源：参考文献 [2]
与玉兔号、玉兔二号的测月雷达相似，祝融号也搭载了2个不同频率的次表层雷达，高频雷达探测浅部，低频雷达探测深部，这样可以兼顾探测深度和探测分辨率。区别是两艘玉兔号的高低频次表层雷达分别安装在月球车的底部和后部，祝融号的高低频次表层雷达均安装在火星车前部。
祝融号的和玉兔号的次表层雷达位置。来源：haibaraemily、CNSA
除了祝融号和天问一号的环绕器，同期发射的NASA的毅力号火星车也携带了次表层雷达（RIMFAX），而在此之前，还没有火星着陆器或火星车携带过次表层雷达，这也让本次两辆火星车雷达的探测成果尤为令人期待。
毅力号和天问一号环绕器的次表层雷达。来源：NASA、CNSA
综合分析多个雷达的探测数据，可以帮助我们了解火星上不同区域、不同深度的次表层结构。
火星表面磁场探测仪（RoMAG）
祝融号火星车携带了2个相同的三轴磁通门探头（磁强计传感器），分别安装在桅杆的顶端和底端，负责探测火星近地表的磁场强度。这也是首个火星表面可移动的磁场探测仪器。
祝融号次表层雷达的参数、位置、传感器的结构和封装后的外观。
来源：参考文献 [2, 12, 13]
前面说过，之前的火星环绕器早就远远探知火星的壳层还有一些剩磁。这些剩磁是如何形成和演化的，可能与火星的内部结构和演化有关，但之前还没有火星车贴近火星表面直接测量过火星壳层磁场。祝融号的直接测量结果既能帮助我们了解火星壳层剩磁的信息，也能与天问一号环绕器携带的磁强计探测结果相结合，帮助我们更全面地了解太阳风与火星高层大气/电离层的相互作用。
火星全球探勘者号（MGS）在400公里高处获取的火星壳层磁场分布，火星剩磁有着明显的南北不对称性，主要分布在南半球。来源：参考文献 [14]
火星气象站（MCS）
祝融号在火星车的桅杆顶部和甲板前端两处安装了风、声传感器和温、压传感器，使之成为了一个可移动的火星气象站，可以长期观测火星车附近的气温、气压、风速、风向和声音信息。火星气象站积累的这些气象参数，可以帮助我们我们了解火星如今的气象状况，追溯火星的气候变化历史。
祝融号的火星气象站参数、外形和位置。 来源：参考文献 [1, 2]
火星气象站是火星着陆任务的常备组件，如今正在火星表面工作的好奇号火星车、洞察号着陆器、毅力号火星车都在长期记录和播报着所在地的气象数据。随着祝融号的加入，火星气象网自此又新增了一个移动气象站点呢~
目前正在工作中的三个火星移动/固定气象站。来源：NASA [15]
总的来说，天问一号计划对火星开展的科学探测涉及到火星的方方面面，外至火星的空间环境、火星表面，内至火星的次表层、水冰和液态水分布、物理场和内部结构，环绕器+火星车这13种科学仪器都可以“一网打尽”。
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值得一提的是，90个火星日是祝融号的设计寿命，但并不意味着实际工作时长的上限。如果火星车能保持供电、保暖、行驶、通讯和健康工作，那实际工作的寿命完全可能很长。事实上，同样使用太阳能供电的勇气、机遇号火星车设计寿命也是90个火星日，但两辆火星车实际分别工作了5年和14年。
天问一号环绕器更是如此，完全可能远超1个火星年（也就是约2个地球年）的设计寿命，长长久久地环绕着火星工作着，源源不断地为我们带来新的科学发现。
让我们一起期待和见证吧。
致谢
本文感谢Planetary Utopia 群友们对本文提升所做的帮助~
参考资料：
[1] 李春来，刘建军，耿言，等. 中国首次火星探测任务科学目标与有效载荷配置[J]. 深空探测学报，2018，5（5）：406-413.
[2] Zou, Y., Zhu, Y., Bai, Y., Wang, L., Jia, Y., Shen, W., ... & Peng, Y. (2021). Scientific objectives and payloads of Tianwen-1, China ’s first Mars exploration mission. Advances in Space Research, 67(2), 812-823.
[3] Ye P J, Sun Z Z, Rao W, et al. Mission overview and key technologies of the first Mars probe of China. Sci China Tech Sci, 2017, 60: 649 –557, doi: 10.1007/s11431-016-9035-5
[4] Dundas, C. M., Bramson, A. M., Ojha, L., Wray, J. J., Mellon, M. T., Byrne, S., ... & Clark, E. (2018). Exposed subsurface ice sheets in the Martian mid-latitudes. Science, 359(6372), 199-201.
[5] Carter, J., Poulet, F., Bibring, J. P., Mangold, N., & Murchie, S. (2013). Hydrous minerals on Mars as seen by the CRISM and OMEGA imaging spectrometers: Updated global view. …
