火星探测的主要科学问题

在太阳系的行星中,火星与地球之间存在最多的相似之处,因此,火星是一颗承载人类最多梦想的星球。火星有水和生命存在的问题,激发了人类火星探索的好奇心,成为人类持续探测火星的推动力。火星的起源和演化与太阳系形成过程的关系,火星与类地行星的共性和特性,是当代行星科学研究的重要内容。为了人类社会的可持续发展,火星可否改造成为适宜人类居住的绿色星球——这些是人类在火星探测中必须面对的重大科学问题。只有这些重大科学问题被一一解答,我们才能清晰地去思考地球和人类自身的未来！     

火星及其环境

火星环境类似于地球,而探索其生命存在是重大的科学任务。在火星探测中,对火星及其环境的了解与研究是重要的任务目标,事关探测任务的成功实施。文章对国外火星探测已发布的成果进行收集和整理,其中包含大量的相关数据。这些知识和数据是火星探测任务设计的输入条件,可为我国火星探测计划的制定提供参考依据。     

美国火星表面探测使命述评（下）

从1975年8月发射（1976年7月着陆火星）的海盗-1探测器以来,美国已成功执行了6次火星表面探测使命,即海盗-1与海盗-2轨道器/着陆器,＂火星探路者＂（MPF）着陆器/巡游车,＂勇气＂与＂机遇＂火星探测巡游车（MER）,以及＂凤凰＂着陆器;而推迟到2011年发射的火星科学实验室（MSL）将火星着陆技术与表面巡游车技术推向一个新的高度。从＂海盗＂着陆器到MSL＂好奇心＂巡游车、美国历经三种火星着陆系统与三代火星表面巡游车技术的发展。三种着陆系统为着陆腿着陆系统（＂海盗＂与＂凤凰＂）,气囊着陆系统（MPF与MER）,以及空中吊机着陆系统（MSL）。三代巡游车为MPF＂旅居者＂巡游车、MER＂勇气＂与＂机遇＂巡游车,以及MSL＂好奇心＂巡游车。现在,美国在火星进入、降落与着陆（EDL）运作与表面避障移动方面,已达到技术成熟与先进的水平,满足安全着陆与表面移动探测的要求。文章阐述美国上述七项火星表面探测使命的立项背景、科学目标与有效载荷、飞行系统组成,以及飞行运作程序;分析美国火星着陆技术与表面巡游车技术的发展。     

火星探索十年展望

作为人类的近邻,火星表面上是否曾经或至今依然存在生命是人类十分关心的一个问题。了解火星的演化对了解地球自身的过去和未来都有着十分重要的意义。美国近几年的火星探测工作既有成功的喜悦,也有失败的教训。1999年火星气候轨道器和火星极区着陆器两个探测器的接连失败曾引起了各方的广泛批评和关注。此后,美国调整了其火星探索战略,推迟了取样回送任务的时间,但火星探测计划的总体目标并未改变,主要是要通过找水来寻找火星上有生命存在的迹象。去年12月4日,有关方面公布,火星上的一些地方有层状沉积岩存在,使科学家们更加坚信火星上曾经…     

“好奇”号登陆火星——奔向“盖尔”的梦幻舞步

2012年8月6日，“好奇”号在经过8个多月的星途旅行后，成功登陆火星，开始火星探测工作。作为美国第一辆采用核动力驱动的火星车，“好奇”号开启了一个新的火星探索时代。     

美国火星表面探测使命述评（上）

从1975年发射（1976年着陆火星）的海盗-1探测器以来,美国已成功执行了6次火星表面探测使命,即海盗-1与海盗-2轨道器/着陆器,＂火星探路者＂（MPF）着陆器/巡游车,＂勇气＂与＂机遇＂火星探测巡游车（MER）,以及＂凤凰＂着陆器;而推迟到2011年发射的＂好奇心＂火星科学实验室（MSL）将火星着陆技术与表面巡游车技术推向一个新的高度。从＂海盗＂着陆器到＂好奇心＂巡游车、美国历经三种火星着陆系统与三代火星表面巡游车技术的发展。三种着陆系统为着陆腿着陆系统（＂海盗＂与＂凤凰＂）,气囊着陆系统（MPF与MER）,以及空中吊机着陆系统（MSL）。三代巡游车为MPF＂旅居者＂巡游车、MER＂勇气＂与＂机遇＂巡游车,以及MSL＂好奇心＂巡游车。现在,美国在火星进入、降落与着陆（EDL）运作与表面避障移动方面,已达到技术成熟与先进的水平,满足安全着陆与表面移动探测的要求。文章阐述美国上述七项火星表面探测使命的立项背景、科学目标与有效载荷、飞行系统组成,以及飞行运作程序;分析美国火星着陆技术与表面巡游车技术的发展。     

火星全球勘测者进入火星轨道

火星全球勘测者进入火星轨道美国航宇局的火星全球勘测者（ＭＧＳ）探测器已在９月１１日减速进入火星轨道，现已开始利用火星大气进一步减速，以进入最终测绘轨道。这是１９８９年１月前苏联的火卫一２进入火星轨道后，人类送到火星的第一个轨道器。火卫一２在入轨２个月...     

“好奇”号主演“科幻大片”

“好奇”号登陆火星的方式在历史上是前所未有的。从探测器进入火星大气层,到“好奇”号的轮子触及火星表面,需要七分钟时间。这是生死攸关的七分钟。     

美法拟联合开展火星取样

美国航宇局局长和法国空间活动部长６月１８日发表联合声明，宣布两国将扩大航天合作，包括加强在遥医学、网上教育交流和其它事务上的合作，但合作的重点将是一项火星取样回送任务。预计年内将签署有关谅解备忘录。法国准备在联合探测行星方面加强投入，为此它将在美国航...     

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。     

火星的岩石地貌

火星的大气层是否发生过变化？ 40亿年前,火星的大气层比现在厚。从火星的地貌判断,那些类似河床的遗迹（如右图所示）证明火星上曾有河流。2004年,美国航宇局发射了两个火星漫游车＂勇气＂号和＂机遇＂号。这两个＂双胞胎＂火星车分别着陆火星,并在火星表面旅行和拍照,勘测了大量的火星岩石和土壤化学成分,找到了火星大气层变化的证据。     

火星探测任务对环境模拟技术的需求展望

火星探测是深空探测的重点领域,任务特点决定了火星探测器发射前必须在地面进行各种验证试验。随着火星探测任务的持续深入开展将对环境模拟技术提出新的需求。文章在回顾了人类火星探测的历程之后,展望了未来火星探测任务的可能形式,分析了各种环境的地面模拟方法、试验技术所遇到的新挑战,并给出了建议。     

机遇号/勇气号发现火星有水

3月2日，即美国机遇号火星漫游车登上火星37天后，美国航宇局宣布了一项重大发现：根据该探测器向地面传回的数据分析，火星上曾经有过丰富的液态水，有的地方甚至还被水浸泡过。这样的环境适合生命存在!     

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。     

勇气号和机遇号火星车定位方法评述

评述了应用于勇气号和机遇号火星车的无线电测控定位、航迹推算、太阳图像确定方位角、视觉测程、光束法平差定位、地面影像与高分辨率卫星影像对比等多种定位方法,分析了其精度、适用范围、进一步发展的潜力等,对中国探月二期工程以及以后的火星探测工程中的探测车定位具南谙餐作昂：     

踏平坎坷不辍探索美将再次发射火星车

由于运行位置的原因，人类发射火星探测器要‘相机行事”。适时发射可以使探测器在飞往火星时既省时，又省力。这样的机会一般每两年多才出现一次。为了加紧探索火星，美国几年前设立了火星勘测者计划，准备每遇一次机会就发射两颗探测器。1996年发射的头两颗探测器——火星探路者和火星全球勘测者（MGS）均顺利抵达目的地。1998年底和1999年初，美又相继发射了火星气候轨道器（MCO）和火星极区着陆器（MP）（统称火星勘测者1998），但这两颗探测器却在最后入轨和着陆的关头相继失踪，引起广人们对美国火星探索计划的强烈批评。在这种情…     

论航天火星探测

回顾了 2 0世纪航天火星探测的历史和成就 ,论述了火星探测器飞行轨道的特点 ,展望了 2 1世纪初期航天火星探测的前景     

火星环境对着陆探测任务的影响及设计考虑

火星着陆探测任务环节多、复杂度高、环境不确定性大,历史成功率低于50％.日前我国首次自主火星探测任务"天问一号"已取得圆满成功,在世界上首次一步实现"绕、落、巡"的火星探测.文章对火星着陆探测任务中考虑的火星环境要素及其量化条件的确定过程进行阐述,包括:探测器系统对环境条件的需求,基于此对火星空间环境、大气环境、表面环...     

中俄联合探测火星工程介绍

介绍了火星的基本概况、探测火星的科学目的、国外火星探测的历程.给出了中俄联合探测火星工程的工程与科学目标、系统组成,俄罗斯福布斯土壤计划的主要任务与基本情况,中俄联合探测器的构成,俄罗斯福布斯-土壤(FGSC)火星探测器的主要技术指标.分析了中俄联合探测火星工程中所用运载火箭和上面级的组成与性能.