火星迎来新访客

美国东部时间9月21日晚7点24分,美国国家航宇局（NASA）“火星大气与挥发物演化任务探测器”（MAVEN）成功进入火星轨道,将研究火星高层大气。另外,MAVEN进入轨道后两天,印度首个火星探测器“曼加里安”号也进入了火星轨道并发回火星照片。     

MAVEN：解密火星大气的前世今生

MAVEN：火星大气的考古学家 “火星大气和挥发物质演化探测器（MAVEN）”是NASA火星勘测计划的第二个任务,同时也是第一个致力于探索研究火星高层大气的航天器。MAVEN将会测量火星上层大气的密度,来帮助科学家理解这颗红色星球历史上的气候变化。     

好奇号未发现火星有甲烷

NASA11月2日宣布，好奇号火星漫游车对火星大气进行的首次分析并未发现那里有甲烷。这一消息无疑会令那些期待在火星上发现生命的人感到失望。地球大气中90％以上的甲烷是由活体有机物产生的。科学家们渴望知道好奇号能否在火星大气中发现甲烷。但这辆漫游车上的“火星样品分析”（SAM）仪器在其首次大气测量中空手而归。科学家此前通过地面和太空设备在火星大气中发现过甲烷，但浓度非常低，约为亿分之一至亿分之五。     

美将派“行家”研究火星大气

美国航空航天局9月15日宣布选定一项无人火星探测任务,用于以前所未有的详细程度提供火星大气、气候史和潜在适居性的信息。这项任务称为“行家”（MAVEN．由英文“火星大气与挥发物演化”缩写而来）．是“火星侦察兵”计划下的一项任务,耗资4．85亿美元．定于2013年底发射。火星一度有较稠密的大气．     

美新一代火星探测器MAVEN成功发射：考察高层大气

美国东部时间11月18日13时28分,NASA研制的“火星大气与挥发物演化探测器”（MAVEN）搭乘“宇宙神V型”火箭,从佛罗里达州卡纳维拉尔角空军基地升空,开始前往火星的旅程。这是美国宇航局第21次火星探测任务。     

随“MAVEN”一起呼吸火星大气

美国“火星大气与挥发演化”（MAVEN）探测器于2014年9月22日进入火星轨道,开始了其为期1年的科学探测任务。MAVEN的主要使命是调查火星大气失踪之谜,并寻找火星上早期拥有的水源及二氧化碳消失的原因。为完成使命,MAVEN的研制者在充分继承之前火星探测器的研制经验基础上,为其精心打造了各项独具功能的探测设备。     

基于无线电掩星观测的火星高层大气研究

近年来,火星高层大气受到越来越多的关注和研究。由于缺乏磁场的阻挡,火星高层大气与星际空间环境关联密切;同时,低层大气中的活动(例如尘暴)也会对其造成影响。而耦合在火星高层大气中的电离层则使这些过程变得更加复杂。火星高层大气和电离层结构的变化会对火星探测和通信活动造成很大的影响。然而,目前人们对火星高层大气100～130 km高度长期、稳定的观测数据仍然相对较少。文章将首先介绍火星高层大气研究的历史和现状,然后分别介绍本研究组利用无线电掩星实验获取火星130 km中性大气密度的方法、主要成果及未来的工作。     

封面故事火星大气“神探”升空

当地时间11月18日13点28分,美国从卡拉维纳尔空军基地发射了一枚“宇宙神”5火箭,上面搭载有“火星大气与挥发演化”（简称MAVEN）探测器。美国航宇局预计该探测器将在10个月后抵达火星,开始为期1年的探测工作。     

印度火星探测器起航

11月5日,印度用极轨卫星运载火箭-C25成功发射了本国研制的第一个火星探测器——“曼加里安”火星探测器,主要任务是研究火星表面、大气和矿物特征;探寻火星上是否有甲烷以及生命迹象;拍摄火星照片;绘制火星表面地图;研究火星环境。     

火星大气O3光谱探测技术

O3是火星大气中最重要、最活跃的分子之一,它不仅能够控制到达火星地面的紫外光通量,而且能够追踪大气中水蒸气光化解产生的HOX基,同时也是建立火星大气光化学模型的基础。文章主要描述通过天基遥感和地基遥感两种方法探测得到火星大气O3含量,包括空间和时间的分布、垂直剖面及其变化;具体分析了两种方法的探测机理,详细描述了国际相应光谱仪的整机结构和探测的重要成果,为中国进行深空探测提供了参考。     

美发射探测器研究火星气候变迁

联合发射联盟公司的宇宙神5-401型运载火箭2013年11月18日在卡纳维拉尔角空军站发射了NASA“火星大气与挥发物演化”（MAVEN）探测器。该探测器由洛克希德·马丁公司建造。含探测器建造、发射和1年的运行在内,     

印美分别探火星

2014年拟有2个火星探测器进入火星轨道。2013年11月5日发射的印度第一个火星探测器＂曼加里安＂计划于今年9月进入近火点372千米、远火点80000千米的椭圆形火星轨道。2013年11月18日发射的美国＂火星大气与挥发物演变＂探测器也计划于今年9月进入近火点150千米、远火点6200千米的火星轨道。     

从火星大气中的甲烷说起

3月29日，西方媒体纷纷报道了欧洲和美国的三个独立研究小组分别在火星大气中发现甲烷气体的消息。有的科学家表示，这很可能就是火星上存在生命的重要证据。缘于对火星有无生命的关注，此条消息引起了人们的浓厚兴趣和大胆猜测。实际上，这只能说明甲烷是生命活动的一个重要标志，还不能证实火星上就一定有生命。     

2009来自甲烷的报告：火星并非死星

NASA科学家在2009年1月宣布,有关火星大气中甲烷活动的第一份权威证据表明,火星并非一颗死星——从生物学意义上看,火星上可能有生命;从地质学意义上说,火星依然活跃。     

“奥德赛”光临火星

美国宇航局的“奥德赛”火星探测器已于10月23日深夜进入火星轨道,并于27日首次进入火星上层大气、深入到距火星表面不到157km内的空间区域,同月30日向地面传回第一张火星的热红外照片,开始其对火星探测的正常工作。耗资2.97亿美元的“奥德赛”探测器的主体呈正方形,两侧配有翼形太阳能装置,并携带遥感成像系统、γ射线谱仪、火星辐射测试仪以及由俄罗斯研制的高能中子探测器,能对火星表面进行水、矿物质和辐射水平等方面的探测。     

苏联为火星探测器拨款

苏联已拨款1亿美元用于研制1994年飞往火星的两个探测器所需的试验设备。这次飞行将进入火星轨道,并使用法国制造的探测气球,把带有土壤穿透器的舱段降落在火星上。 轨道器将对火星进行遥感和大气观测。气球将提供一种地球式的气象站网络,这些气球白天在火星表面“跳动”,并利用火星温度的变化影响其跳动,晚上则停泊在火星表面。     

火星大气来流模拟装置CFD仿真与试验

根据我国火星着陆巡视器工作过程,其着陆发动机需要在相对火星大气高速迎风运动中可靠点火。由于巡视器着陆时发动机喷管出口气流与火星稀薄气流方向相反,目前无法通过理论计算准确获得着陆过程的动态流场对发动机起动过程的影响量值。为验证火星着陆环境下发动机点火的适应性,需要建立发动机的火星大气来流试验环境模拟条件。为模拟发动机在火星大气条件下的相对运动,在真空舱内发动机保持固定,前端设置环形来流形成装置,该装置在发动机喷管周围形成一定速度的逆向来流包络。采用数值模拟技术结合试验验证方法,在火星着陆器巡视器主发动机性能考核试验中,针对来流的形成装置开展了设计研究工作。来流模拟试验测试数据表明:在确保贮箱供应压力稳定的条件下,来流模拟系统能够形成100~200 m/s速度的稳定来流,发动机在来流下能稳定启动工作,真空舱压力满足试验要求。     

火星表面辐射环境分析

火星表面没有全球性磁场保护,存在较强的辐射环境。文章基于Mars-GRAM模型和MCD模型的火星大气数据、"海盗号"(Viking Lander 1/2)及"探路者号"(Pathfinder)等测量得到的火星土壤数据、银河宇宙射线环境(CREME 96模型)以及太阳宇宙射线环境(1989年10月太阳事件),采用基于GEANT4的粒子输运方法,分析得到了火星表面辐射环境;并与"好奇号"火星车辐射评价探测器(Radiation Assessment Detector,RAD)实测值进行了比较。结果显示:次级伽马光子和中子通量分析值与实测值偏差不超过50%,辐射剂量分析值与实测值偏差不超过5%。火星表面辐射环境可用于分析航天员在不同位置处遭遇的人体剂量,作为载人火星任务着陆点数据参考。     

稳压CO2气体氛围火星环境模拟试验系统设计

火星表面低压和低温的大气条件意味着传统的热真空试验设备不能满足火星探测任务型号的地面模拟试验需求。为此,设计研制了以CO_2为气体氛围的火星环境模拟系统。采用气氮调温解决了罐体结露的问题,并采用移动压力控制系统保持在试验温度范围内CO_2气体状态和压力稳定。该系统已成功用于多个火星探测器型号部件产品的地面模拟试验,为火星探测任务开展提供了支持。     

磁阻尼对火星探测器降落过程的动力学效应

火星稀薄的大气使得探测器再入火星时难以获得足够的减速阻力,为此,文章提出利用磁阻尼增加阻力的概念。高速再入的探测器与火星大气剧烈摩擦产生等离子体,利用探测器上的磁偶极场将等离子体捕获,同时在火星大气中形成一个“磁泡”区域并跟随探测器。由“磁泡”束缚的等离子体与来流的中性气体发生碰撞获得动量,又通过磁场作用将动量传递给探测器,从而使探测器获得一定的减速阻力。在磁阻尼的作用下,在同样的开伞高度探测器速度可降至更低,而低速开伞又可提高阻力伞打开的可靠性。因此,磁阻尼不仅可加快降低再入速度,而且还有助于提高探测器着陆火星的安全性。