本發明公開了一種地球環境下模擬火星表面形態的方法，包括：構建得到用于模擬火星表面形態的基礎地形；基于基礎地形，構建得到具有不同火坑分布特征的第一模擬火星表面形態；基于第一模擬火星表面形態，構建得到具有不同火坑分布特征、火石分布特征的第二模擬火星表面形態；基于第二模擬火星表面形態，構建得到具有不同火坑分布特征、火石分布特征和火坡分布特征的第三火星表面形態；基于第三火星表面形態，構建得到具有不同火坑分布特征、火石分布特征、火坡分布特征且能反應火星表面微波和極光反射特性的模擬火星表面形態。本發明旨在實現火星表面地形地貌的真實再現，確保火星著陸器在火星表面著陸過程中能夠較高精度地識別火星地表形態(火坑、火石、火星邊坡等)。

技術領域

本發明屬于航天器回收著陸及低重力地外天體著陸試驗技術領域，尤其涉及一種地球環境下模擬火星表面形態的方法。

背景技術

隨著航天技術迅猛發展，地外星球探測成為人類探索宇宙的重要方向之一，其中火星探測項目已完成試驗階段內容，進入實質性實施階段。火星引力僅有地球的38％，空氣密度僅有地球的1％，且地形地貌特殊，著陸難度不言而喻。火星表面礫石遍地，同時遍布遭隕石襲擊后由撞擊形成的坑坑洼洼，且存在各種坡度的邊坡，嚴重威脅著火星探測器的安全著陸。火星著陸器正式發射前需在地球環境下模擬火星著陸試驗場進行模擬火星懸停著陸試驗以驗證火星著陸器能否滿足火星探測的技術需求，模擬火星表面形態的制備則是模擬火星著陸試驗場的三個重要組成部分之一。

我國首顆火星探測器于2020年7月發射，登陸成功后的科研工作均在火星表面進行，因而，能夠較真實反映火星表面形態的試驗場地研制是必不可少的。目前國內關于模擬火星表面形態的研制及實施工藝與手段尚屬空白。模擬火星地表區的關鍵在于如何在地面環境下模擬不同的火星表面形態，包括火星表面的礫石、隕石撞擊坑、邊坡等地形形態；同時探測器主要依靠火星表面的光學掃描特性進行評估，因此在地面環境的模擬需具備與真實火星表面類似的光學特性。

發明內容

本發明的技術解決問題：克服現有技術的不足，提供一種地球環境下模擬火星表面形態的方法，旨在實現火星表面地形地貌的真實再現，確保火星著陸器在火星表面著陸過程中能夠較高精度地識別火星地表形態(火坑、火石、火星邊坡等)。

為了解決上述技術問題，本發明公開了一種地球環境下模擬火星表面形態的方法，包括：

1)構建得到用于模擬火星表面形態的基地和火坑分布的基礎地形；

2)制備模擬火坑時所需要的坑唇和模擬平坦地形時所需要的坑蓋，通過調整坑唇和坑蓋在基礎地形中的分布，構建得到具有不同火坑分布特征的第一模擬火星表面形態；

3)制備得到模擬火石，通過調整模擬火石在第一模擬火星表面形態上的分布，構建得到具有不同火坑分布特征、火石分布特征的第二模擬火星表面形態；

4)搭建組合鋼架，并在組合鋼架表面鋪設混凝土鋪板，得到模擬火星邊坡，通過調整模擬火星邊坡的尺寸及模擬火星邊坡在第二模擬火星表面形態上的分布，構建得到具有不同火坑分布特征、火石分布特征和火坡分布特征的第三火星表面形態；

5)制備得到耐高溫且滿足火星表面微波和激光反散射特性的涂料，在第三火星表面形態的表面刷涂所述涂料，構建得到具有不同火坑分布特征、火石分布特征、火坡分布特征且能反應火星表面微波和激光反散射特性的第四火星表面形態，即最終的模擬火星表面形態。

在上述地球環境下模擬火星表面形態的方法中，構建得到用于模擬火星表面形態的基地和火坑分布的基礎地形，包括：

11)從地面向下開挖一定深度h₁的土坑；

12)在土坑下方開挖一定深度h₂的溝渠，在溝渠內鋪設排水系統網絡；