一、设计依据

参考美国好奇号及Mars2020有关LIBS载荷地面实验与标定系统的功能及技术要求，火星环境模拟舱系统的体积大小能够容纳载荷及测试样品，满足工作距离全程模拟条件，模拟仪器在火星探测任务中所处的太空环境，用于仪器在发射前完成火星环境模拟实验测试及光谱标定。

二、设计功能要求

设备体积大小能够容纳LIBS仪器和样品，可以模拟仪器在火星探测任务中所处的太空环境，用于LIBS仪器在发射前完成火星环境模拟标定。该设备应具备模拟太阳辐射、火星大气成分、环境温度变化、风沙粉尘环境几个方面的能力

三、主要组成及结构示意图

1、火星环境模拟设备主要组成

火星环境模拟设备主要包括：实验舱、真空系统、内部环境气体模拟系统、加热制冷温度系统、光照度系统、粉尘系统和控制与显示系统，根据此技术方案研制出的设备能够真实的模拟火星环境的冷热环境，并能够对火星环境的真空度及温度进行有效的控制、监测和记录，具备较好的密封性、隔热性和技术指标可控性。

2、火星环境模拟设备的结构示意图

四、机械制冷部分

本文是热真空试验设备(机械制冷)的技术方案，此方案是根据提出的热真空试验设备(机械制冷)技术要求来设计编写的，该设备主要用于火星表面的高真空状态下的高低温试验。此方案摘录了热真空试验设备(机械制冷)的技术要求和其他要求，给出了我方对设备组成的设计和相关设备技术内容的设计，同时，对设备的使用条件提出了要求，另外还阐明了其他一些与设备支持方面有关的内容。它是设计制造该设备的原始文件之一，也是设备交付验收时参照的依据之一。

五、设备的用途及特点

该设备主要用于火星表面的高真空状态下的高低温试验、低气压放电试验，也可作为其他小部件在轨的模拟试验设备。

此技术方案是根据**中心热真空试验设备(机械制冷)技术要求而编写的。此技术方案是设计制造该设备的依据之一。此套设备包括五个方面：热真空模拟容器、真空保障系统、高低温保障系统、热真空状态控制与显示系统、辅助配套系统。根据此技术方案研制出的设备能够真实地模拟真空空间的冷热环境，并能对空间的真空度及温度进行有效的控制、监测和记录。设备有以下的一些特点。

整套设备真空系统采用低温泵为主泵，螺杆干泵做前级和预抽泵，可以获得无油试验要求的工作真空度温度控制方面采用机械制冷获得低温背景，通过先进的智能PID温控仪来控制加热笼的加热电流，从而准确控制温度低温的获得采用了独特的机械制冷技术，省去了使用液氮制冷时带来的耗费。控制系统方面采用工控机和PLC联合控制，工控机显示界面清晰易懂，PLC控制准确可靠，故障诊断简单。另外还可以根据用户的工艺要求，制作不同的温度曲线配方，存储在工控机中，在试验中供用户选择调用，用户进行试验操作时易于掌握。总之，该设备真空度高、温度易于控制且均匀性好、长期运转稳定可靠、并可连续工作30天以上、操作使用简单方便。该设备具有一定的专用性和通用性，是空间环境模拟试验必不可少的设备。