[发明专利]一种火星尘暴模拟器及其火星尘暴实验方法

权利要求书

1.一种火星尘暴模拟器，其特征在于：包括机械运动实验平台和安装在所述机械运动实验平台上的密闭容器，所述机械运动实验平台运动方式包括水平往复震荡、垂直往复震荡和变速旋转，所述密闭容器内在低气压条件下密封充装有矿物颗粒和二氧化碳气体，所述密闭容器连接有监测装置，通过控制所述机械运动实验平台不同的运动方式，在所述密闭容器内模拟不同强度的尘暴，通过所述监测装置获得所述密闭容器内尘暴的实验数据。

2.根据权利要求1所述的火星尘暴模拟器，其特征在于：所述监测装置包括光纤光谱仪，所述光纤光谱仪用于对所述密闭容器内尘暴放电的光谱进行测量。

3.根据权利要求2所述的火星尘暴模拟器，其特征在于：所述监测装置包括无线微型摄像机，所述无线微型摄像机用于监测所述密闭容器中矿物颗粒的图像，分析矿物颗粒的运动速度，振荡过程中矿物颗粒的分布情况。

4.根据权利要求1-3任一项所述的火星尘暴模拟器，其特征在于：所述监测装置包括大气电场/电导率测量仪，所述大气电场/电导率测量仪用于对所述密闭容器内的电场强度和大气电导率进行在线测量。

5.根据权利要求4所述的火星尘暴模拟器，其特征在于：所述大气电场/电导率测量仪包括用于与火星大气耦合产生感应电动势的球形电极、用于安装所述球形电极的绝缘支架以及作为参考电极的接地极板，所述球形电极产生的感应电动势与所述接地极板之间的电势差作为模拟感应信号，通过模拟信号调理电路调整所述模拟感应信号得到第一模拟感应信号，通过数字电路将所述第一模拟感应信号转换为数字信号。

6.根据权利要求5所述的火星尘暴模拟器，其特征在于：三个相同的所述球形电极通过所述绝缘支架分别安装在X轴方向、Y轴方向和Z轴方向上同时探测尘暴在三维方向上产生的三个感应电动势。

7.根据权利要求1所述的火星尘暴模拟器，其特征在于：所述密闭容器采用石英玻璃管。

8.一种火星尘暴实验方法，其特征在于，应用如权利要求1-7任一项所述的火星尘暴模拟器，包括以下内容：

在密闭容器内充装模拟火星大气和火星代表矿物，并设定到火星低气压条件，形成含有火星大气成分、具有火星大气气压并包含有一定量火星矿物的密闭容器；

启动机械运动实验平台，由所述机械运动实验平台带动所述密闭容器进行水平往复震荡、垂直往复震荡或变速旋转，在所述密闭容器内形成不同强度的尘暴；

通过监测装置监测所述密闭容器内尘暴的实验数据，对实验数据进行记录和分析；

关闭所述机械运动实验平台。

9.根据权利要求8所述的火星尘暴实验方法，其特征在于：对所述密闭容器内尘暴放电的光谱进行测量，监测所述密闭容器中矿物颗粒的图像，分析矿物颗粒的运动速度，振荡过程中矿物颗粒的分布情况，对所述密闭容器内的电场强度和大气电导率进行在线测量，通过上述方式获得实验数据，对所测实验数据进行总结以分析尘暴发生时的大气电场特征、大气放电形式。

10.根据权利要求8所述的火星尘暴实验方法，其特征在于：在关闭所述机械运动实验平台后，取出所述密闭容器内的样品进行离线分析，鉴别蚀变产物并分析蚀变产物产率，对放电与火星表面物质强相互作用导致的矿物蚀变情况进行分析。