天问一号火星能量粒子分析仪科学成果发布

日前，记者从中国科学院近代物理研究所获悉，最近几天，由澳门科技大学，中国地质大学，中国科学院近代物理研究所，中国科学技术大学兰州空间技术物理研究所组成的研究团队， 美国阿拉巴马大学亨茨维尔分校和中国科学院国家空间科学中心利用田文一号火星能量粒子分析仪获得了第一项科学成果，并基于该载荷研究和讨论了在地火转移轨道观测到的一次太阳高能粒子事件 相关结果日前发表在《天体物理学杂志快报》上，并被美国天文学会选为亮点工作，附专题报道

火星能量粒子分析仪是中国第一个研究行星际和近火星空间辐射环境的有效载荷由中国科学院近代物理研究所和兰州空间技术物理研究所联合研制2020年7月搭载田文一号火星探测器发射升空，探测任务正式开始

日前，火星能量粒子分析仪在地球火转移轨道距离太阳1.39天文单位处，观测到了第25个太阳周期的首次大规模太阳高能粒子事件。

事件发生时，田文一号与地球大致处于同一磁力线上，这使得田文一号与地球附近的航天器可以观测到来自相距数千万公里的同一源区的太阳高能粒子，这为研究太阳高能粒子在行星际空间沿磁力线的传播提供了宝贵的机会。

了解太阳高能粒子的加速和传播机制一直是空间物理和空间天气研究的重要课题之一一旦离开近地环境进入太空，失去地球磁场的保护，宇航员和航天器将不可避免地受到强烈的高能粒子辐射与通量长期稳定的银河宇宙线不同，太阳高能粒子事件的发生具有偶发性和不可预测性

通过对比分析2020年11月29日事件期间火星能量粒子分析仪和地球附近航天器的质子通量观测数据，研究小组发现，与田文一号和地球附近航天器相关的磁力线与太阳表面的爆发源和行星际冲击波没有联系，这意味着高能粒子必须穿过磁力线才能到达地球附近的田文一号和航天器此外，研究团队还发现，在两个位置观测到的质子能谱形状非常相似，都是幂律谱，其质子强度—时间曲线在太阳高能粒子事件的衰变阶段也有相似的演化趋势，呈现出典型的水库现象研究小组认为，幂律能谱很可能产生于冲击波加速源区，传播过程中的垂直扩散效应是解释该事件中水库现象的关键因素此外，研究小组还讨论了太阳高能粒子事件峰值强度的径向相关性和磁力线长度的相关性

在这次太阳高能粒子事件中，火星能量粒子分析仪与近地航天器的观测数据非常一致，表明火星能量粒子分析仪的功能和性能符合设计预期，仪器测得的数据质量可靠，为火星探测数据的后续研究奠定了良好的基础，有望帮助我们更好地了解火星的辐射环境，规划深空探测任务。