国际火星探测科学目标演变与未来展望

火星探测是当前太阳系探测和行星科学的焦点.经过近60年的发展,火星成为除地球外,探测和研究程度最高的太阳系行星体,派生出火星空间环境、火星大气、火星表层/次表层物质组成、形貌构造、撞击历史、冰川和冰冻层、气候变化、火星内部结构等多个研究领域.火星陨石研究和实验室模拟研究(实验模拟、数值模拟等)也得以快速发展.火星的重大科学发现包含早期和现代的水活动证据、地质环境多样性、现代地质过程监测、甲烷和有机物的发现、大气组成和演化、当前和近期气候变化、重力场和表面辐射环境等.重大科学成果的取得得益于科学目标规划的指引,也影响着未来科学目标的制订.通过梳理美国火星探测项目分析组(Mars Exploration Program Analysis Group, MEPAG)近20年火星探测科学目标(生命、气候、地质、载人)的演变,展现出国际火星探测思路及未来探测重点.未来10年的火星探测将进一步认知火星内部结构、开启火星生命探测的新阶段和开展火星和火星卫星样品返回.中国开展的火星探测任务也将为国际火星科学发展做出贡献.当前火星仍有诸多重大科学问题未有解答,这些问题与太阳系的重大科学问题紧密融合,突显出火星探测在太阳系形成演化以及太阳系行星宜居性的形成演化研究中不可替代的重要地位.     

奔火:三国探测器同台竞技

正2020年7月,备受瞩目的火星探测迎来发射"窗口期",中国、美国和阿联酋这三个国家的火星探测器"同台竞技",奔向以危险著称的目的地——火星。2020年7月有三次火箭发射,目的地均是火星。美国、中国和阿拉伯联合酋长国(阿联酋)这三个国家纷纷派遣"使节"前往红色星球,希望开启火星探测的新篇章。     

祝融号火星车巡视区2022年沙尘暴活动趋势初步分析

作为我国首次火星探测任务天问一号的重要部分,祝融号火星车于2021年5月15日着陆在乌托邦平原南部,22日成功驶离着陆平台,开展科学探测工作.目前,火星已经进入沙尘暴多发季节,而祝融号所处区域——乌托邦平原南部则是火星季节性沙尘暴的高发区.利用火星全球沙尘光学厚度的历史数据,本文分析了第24～35火星年(1998～2021年)的全球沙尘暴发生特征,对当前和未来一段时间内祝融号巡视区沙尘暴的活动趋势进行了预测.分析结果表明,祝融号巡视区在2022年3～12月可能出现强沙尘暴,对祝融号的探测工作可能造成显著影响.火星的探测研究是国家战略和科学前沿,火星沙尘暴的分析和预测是行星科学界与探测工程界共同关注的重大问题,需要更多学者尽快对此开展更广泛、更深入的研究.     

资讯

火星"凤凰号"寻找火星生命美国宇航局研制的新一代火星探测器"凤凰号"于8月初发射,前往火星北极点取样研究,以了解当地环境是否适合原始生命生存。按计划,"凤凰号"将在飞行10个月之后到达火星,在火星北部平原开始其三个月的探测活动。     

火星CH_4气体空间密度分布的反演

目前对火星CH_4气体的探测是探索火星生命的一项重要手段,圈定出火星表面CH_4源区的位置可为将来火星生命的探索选取合适的目标点.本文在对火星CH_4气体共振散射进行探测的基础上,通过数值模拟的方法对火星CH_4气体的空间分布进行了反演.反演结果能再现模型的密度分布,辨认出CH_4气体密度分布较为稠密的区域,从而可以确定出火星表面CH_4源区的位置.     

’97,访火星

别睡了,火星!地球使者来了。于1996年12月4日发射升空的"探路者号"飞船,以1.7万公里的时速在太空中飞行了4.97亿公里,历时7个月后,终于在1997年7月4日下午1时零7分成功地着陆火星"战神谷",这是美国自1975年向火星发射两艘"海盗"飞船以来在火星表面降落的第一个探测器,这项耗资2.66亿美元的火星探测工程是"一个宇宙探测新时代的开端"。     

火星沙尘暴监测方法

沙尘暴是火星表面-大气-空间构成的圈层耦合系统中一种重要的天气现象.火星沙尘暴具有显著的季节性,但对不同时空尺度和等级的沙尘暴的发生规律至今仍认识不清.沙尘暴会对火星表面探测器带来诸多影响,如降低太阳能电池板发电量、降低环境温度、扰动大气密度和风场、阻碍通信、污染仪器等,是火星表面探测任务面临的最大安全威胁之一.本文系统性地回顾了人类历史上对火星沙尘暴的监测方法及其数据反演方法,以期为我国构建完善的火星沙尘暴监测体系提供基本的方法支撑.为了更好地保障和服务我国未来火星采样返回任务和后续火星探测任务,我国应考虑尽早建立完善的火星沙尘暴监测体系,这一体系应包含的探测方法包括着陆器可见光相机监测、环绕器可见-红外多光谱相机监测和地基光学望远镜监测.通过这些不同平台、不同时空尺度的监测手段相互配合,既能有效保障我国的火星探测任务安全实施,也将极大促进我国的火星系统科学研究.     

我国“天问一号”火星探测器成功发射

正2020年7月23日,我国在海南岛东北海岸中国文昌航天发射场,用长征五号遥四运载火箭成功发射首次火星探测任务"天问一号"探测器,成功将探测器送入预定轨道,开启火星探测之旅,迈出了我国行星探测第一步。"天问一号"探测器将在地火转移轨     

八大关卡: "天问一号"到了哪一关

正为了征服火星这颗荧荧如火的星球,中国航天人进行了数年的努力。"天问一号"目标通过一次发射实现火星环绕、着陆和巡视探测并获取火星探测科学数据,这是前无古人的创举。然而,"天问一号"的闯关之旅才刚刚开始。从发射到着陆,"天问一号"要经历哪些关卡?第一关:必须抓住的发射窗口跟火星比起来,地球距离太阳更近,环绕太阳一周需要约365天,火星则需要约687天。这种"不同步"     

前路漫漫的火星登陆之旅

<正>随着"勇气号"火星车顺利登陆火星,这颗远在上亿千米之外的"红色星球"再次点燃了人类探索的激情……早在2010年6月,中国志愿者王跃就参加了在俄罗斯进行的人类首次全面模拟火星载人航天飞行——"火星-500"试验,人类去火星与登月相比,还要克服哪些特殊的困难呢?发射重量将大大增加火星探测以难度大、失败率高而著称。统计显示,40多年来,世界各国发起的30多次火星探测计划中,有2/3以失败告终。与登陆月球相比,人类登陆火星最显而易见的困难就是太空飞行的距离大大增加。     

火星新探

<正>2014年9月,火星探索掀起新高潮。9月21日和24日,美国"曼文"探测器和印度"曼加里安"飞行器分别进入环绕火星的轨道。它们为什么会几乎同时到达火星?它们的探测任务又是什么?火星是一颗什么样的星球?人类对火星的了解迄今已达到什么程度?未来人类可能以什么方式登陆火星?2014年9月,火星探索掀起新高潮。9月21日,美国"曼文"探测器进入环绕火星的轨道;24日,印度"曼加里安"(印度语,意为"火星飞船")飞行器也进入环绕火星的轨道。     

宇宙的共生星之谜

"凤凰号"发现怪异墨体 美国宇航局曾向天文学家们披露了一则惊人的消息:2008年,"凤凰号"探测器对火星着陆探测并返回拍摄的系列照片中,发现离火星不远处有一颗怪异的星体,根据照片上的颜色考证:它可能是天文界争议已久的一种冷热共栖星体.     

火星"找水"记

火星探测一直倍受世人瞩目,而对火星上水的探究则是关注的焦点.这是因为水是生命存在的前提,是否存在水可作为判断火星上是否存在生命的先决条件.此外,找水也是为人类登陆火星创造条件.     

中国首次火星之旅

正火星,这颗赤色星球,古往今来都充盈着迷人色彩。它是太阳系中距离地球较近、自然环境与地球最为类似的行星之一,一直以来都是人类深空探测的热点。从1961年至今,人类已实施火星探测活动达44次,但成功和部分成功的任务一共仅有22次。火星距离地球的最远距离为4亿千米,最近距离为5 500万千米。由于地球和火星的公转周期不同,两个行星大约每两年"相遇"一次,即地球与火星之间的距离较近。在"相遇"期间,从地球上发射火星探测器可以缩短抵达火星耗时,节省燃料,从而降低"探火"成本。     

“火星快车”探索火卫—

正欧洲空间局的"火星快车"轨道器最近成功实施了对火星的卫星福波斯(火卫一)的飞近探测。为了精确测量这颗火卫的引力场,任务期为10年的"火星快车"被送至距离福波斯的尘埃表面仅45千米的轨道,这是迄今为止任何人造探测器与这颗火卫之间     

动态点击

<正>我国探测器有望在2021年到达火星据悉,我国正在规划深空探测工程,现初步明确了4次任务。首次任务计划在2020年7月发射火星探测器,预计经过10个月的飞行,在2021年到达火星,着陆火星表面并进行巡视探测。其后,计划在2028年左右进行第2次火星探测任务,采集火星土壤返回地球。同时,我国还将进行小行星探测,并在2030年前后开展木星系探测和行星系探测。目前,我国首次火星探测任务正在实施。     

火星探测技术的发展

火星是位于地球轨道外侧最近的一颗行星,通过探索火星,人类希望建立第二家园和寻找地球以外的生命.对火星的研究包括磁场、大气和气候、空间环境、地貌和水消失的痕迹等内容.当前火星探测的重点是寻找火星水源和生命迹象,并准备火星样品的回收工作.     

解读"天问一号":中国人为什么要探测火星?

正2020年7月23日,"天问一号"火星探测器在我国海南文昌发射场发射升空。这是中国首次行星探测任务。天问一号由轨道器、着陆器、巡视器三个部分组成,总质量约5吨。本次探测任务将一次性完成"绕、落、巡"三大任务,这也标志着我国行星探测的大幕正式拉开。本文将带大家一起认识中国的火星探测之旅。     

心系航天,志在少年 ——忆与航天员杨利伟的一次对话

<正>2020年7日23日12:40,海南省文昌市龙楼镇航天发射场,长征五号遥四运载火箭将担任火星探测任务的"天问一号"探测器发射升空,顺利进入预定轨道,从而开启了我国首次火星探测之旅,迈出了行星探测的第一步。唤醒了我对中国航天事业发展的极大关注和浓厚兴趣,勾起了自己当年采访航天英雄杨利伟时的美好回忆。     

美国发射“洞察”号首探火星“内心”

正美国航天局5月5日凌晨从加利福尼亚州中部发射"洞察"号火星无人着陆探测器,首次探索这颗红色星球"内心深处"的奥秘。当地时间4时5分,搭载"洞察"号火星探测器的"宇宙神"V-401型火箭从位于加州中部的范登堡空军基地3号发射台腾空而起。此次发射也是美国首次在西海岸实施星际发射任务。"洞察"号任务全称"通过地震调查、测地学及热传导实施内部探测",是首个研究火星内部的探测任