韩子健,彭俊,胡宗民,韩桂来,姜宗林

1. 中国科学院 力学研究所 高温气体动力学国家重点实验室,北京 100190 2. 中国科学院大学 工程科学学院,北京 100049

随着航天技术的迅猛发展和人类对太空探索需求的不断增长,太空深空探测已成为新世纪航天领域的研究热点。现如今,火星探测已经成为国际深空探测发展的主要趋势,在整个航天史中,人类使用探测器进行火星探测的步伐从未停止,苏联、美国和欧洲相继发射了自己的火星着陆探测器,但其中只有美国取得了成功。到目前为止,美国已经成功发射了数个火星探测器,如海盗号、探路者号、勇气号、机遇号、凤凰号和好奇号等。火星探测面临的一大难题是它的大气环境完全不同于地球大气的空气,火星大气基本是由CO2组成的(约95.3 %)、另外还有2.7 %的N2、1.6 %的Ar和少量其他气体成分,大气相对稀薄、密度约为地球大气密度的1%,火星大气热力学特性与地球有较大差异[1-5]。因此,人们所掌握的地球大气再入飞行器的试验数据和设计技术不能直接用于火星探测器的研发,然而不幸的是现阶段大多数地面试验设备都是以空气为试验气体来设计和运行的,专门用来模拟火星大气环境的风洞设施极为匮乏,导致火星着陆器风洞试验数据不足,因此需要研究现有的地面试验设备在火星大气环境下的运行特性,为地面试验设备改进提供参考。

在目前国际上已经开展的利用高焓激波风洞进行火星探测器……