宇宙飞船探索

自从太空时代开始以来,火星一直是行星探索的焦点,主要有三个原因:(1)它是最像地球的行星;(2)除地球,它是地球很可能已经发展了土著生活;(3)它很可能是人类访问的第一颗地外行星。在1960年到1980年之间,火星探测是两个国家的主要目标美国而且苏联太空计划。美国宇宙飞船成功飞过火星(水手第4、6和7号),环绕火星运行(水手9号和维京人1号和2号),并在其表面放置着陆器模块(维京人苏联的三个探测器(火星2号、3号和5号)也调查了火星,其中两个到达了火星表面。火星3号是第一个宇宙飞船1971年12月2日,让一个仪器太空舱在火星上软着陆;它在一场席卷全球的沙尘暴中着陆,并返回了大约20秒的数据。

“水手9号”是第一艘环绕另一颗行星运行的宇宙飞船,于1971年11月被放置在火星附近,一直运行到1972年10月。它传回了各种光谱、无线电传播和摄影数据。大约7330张图片覆盖了80%的表面,显示了广泛的历史火山活动,古侵蚀以及内力对大面积地表的重塑。

的中心主题维京人任务就是寻找地外生命.没有明确的的证据生物活性被发现(见下文火星上的生命问题),但两个轨道飞行器和两个着陆器上的各种仪器发回了有关火星地质、气象以及上层大气的物理和化学的详细信息。维京人1号和2号分别在1976年6月和8月被送入轨道。在找到合适的地点后,着陆器模块从轨道器降落到地表。海盗1号在Chryse平原(22°N1976年7月20日,“海盗2号”在距离月球6500公里(4000英里)的地方着陆乌托邦平原(48°N, 226°W) 1976年9月3日。

1988年,苏联科学家发射了一对宇宙飞船,火卫一号和火卫一2号将绕火星轨道运行,并对其两颗卫星进行缓慢飞越观察。火卫一1号在长达一年的飞行中失败了,但火卫一2号在1989年初到达火星,并在故障之前返回了对火星和火卫一的几天观测。

20世纪90年代,美国几次火星探测任务都失败了,火星探路者1997年7月4日成功着陆在Chryse Planitia(19°N, 33°W)部署一种名为“旅居者”的机器人轮式探测车。接着是火星全球测量员该探测器于1997年9月抵达火星,并从1999年3月开始在轨道上系统地绘制了火星的各种性质。其中包括火星的重力和磁场,表面地形,以及表面矿物学。该航天器还携带了用于拍摄广角和详细地表图像的相机,分辨率可低至1.5米(5英尺)。

火星奥德赛号2001年10月安全进入火星轨道,并开始绘制包括化学物质在内的其他性质作文表面的,近表面冰的分布,以及近表面材料的物理性质。中子测量表明,纬度60°以上的极地地区含有巨大的地下水冰储存库。火星奥德赛还发现了一个洞穴火山通过使用它的红外摄像机来显示温度洞穴入口,看起来像黑色的圆形特征,没有周围表面的变化那么大。

宇宙飞船的浪潮聚合在2003年底和2004年初进行了火星探测,结果好坏参半。Nozomi1998年,日本发射了“嫦娥一号”,它是第一个抵达火星附近的探测器,但由于故障未能进入火星轨道。2003年年中欧洲航天局火星快车它开始了为期半年的火星之旅。12月25日,它携带着研究大气、地表和地下的仪器进入火星轨道;然而,它的英国着陆器2号这是为了检查岩石和土壤为了寻找过去或现在的生命迹象,他们在同一天登陆火星表面后未能建立无线电联系。在抵达火星的几周内,火星快车轨道飞行器探测到了大片的水冰二氧化碳在南极的冰,并证实了南方的夏季残余帽,像北方的一样,含有永久冻结的水。它还发现了大型富硫矿床,主要在水手号峡谷以及在坑坑洼洼的地形中发现粘土矿物。

2003年年中,美国也发射了卫星火星探测车的任务,组成两个机器人着陆器,精神而且机会.勇气号在古谢夫陨石坑(15°)着陆年代175°E) 2004年1月3日。三周后,1月24日,机遇号着陆子午平原(2°S 6°W),在地球的另一边。六个轮子的探测车,每个都配备了相机和一套仪器,其中包括一个显微成像仪和一个岩石研磨工具,分析了着陆地点周围的岩石、土壤和灰尘,之所以选择这些地点,是因为它们似乎在火星过去曾受到水的影响。两个探测车都发现了过去存在水的证据。也许最引人注目的是“机遇号”发现了一些岩石,这些岩石似乎是在一个古老的天体的海岸线上发现的盐水.每个漫游者都是为一个名义上的执行了90天的任务,但在那之后依然运转良好。勇气号和机遇号分别于2010年3月和2018年6月停止向地球发射。“机遇号”在14年的时间里行驶了45公里(28英里),这是在另一个星球上行驶的距离和任务时间的记录。

2005年,美国发起了火星勘测轨道飞行器,携带一个分辨率为20厘米(8英寸)的成像系统,一个用于确定地表成分的光谱仪和一个探地雷达。成像系统拍下了似乎是咸的深色条纹的照片在火星的春天融化后流向山下。光谱仪显示粘土矿物和其他变更在古老的陨石坑地形中,表明温暖的遥远过去的产物很常见,而雷达确定了两极冰层的厚度,并在其他地方探测到冰川。

2008年,美国展开调查凤凰城在北方登陆极地的火星。凤凰号携带了一个小型化学实验室来研究北极土壤.它在火星表面下发现了水冰和碱性土壤。

美国火星科学实验室名为“好奇号”的火星车在火星着陆盖尔陨坑在2012年。它重约900公斤(2000磅),长约3米(10英尺),是火星上最重和最长的漫游者。盖尔陨石坑海拔较低,所以如果火星曾经有地表水,它会聚集在那里。Aeolis Mons(也叫夏普),火山口的中心山,由许多层沉积岩在火星地质历史的大部分时间里形成的。好奇号拍下了水运输砾石的照片,这表明盖尔陨石坑曾经可能是一条古老河流的底部。好奇号还发现早期火星可能存在生命。它发现有机分子的痕迹保存在岩石35亿年前的地层甲烷在火星大气中的含量随着季节而变化。

2014年9月,两个探测器进入火星轨道。美国火星大气与挥发物演化(专家)探针他研究了火星的上层大气,发现火星的早期大气大部分都被地球上的陨石侵蚀了太阳的紫外线辐射而且太阳风印度的火星轨道飞行器任务(MOM)探测器是该国第一个到达另一个星球的探测器。它的仪器包括一台彩色相机、一台紫外线光谱仪和一个甲烷传感器。

ExoMars任务是欧洲航天局和俄罗斯的一个联合项目。该任务的第一部分于2016年10月抵达火星,由两艘宇宙飞船组成微量气体轨道飞行器(TGO)和夏着陆器。斯基亚帕雷利号提前弹出降落伞,撞向地面。TGO绘制了大气中尘埃和水蒸气的垂直分布。“好奇号”没有探测到任何甲烷,这与“好奇号”的探测结果相冲突,这表明某些过程在甲烷扩散到大气中之前就将其破坏了。

美国洞察力(潜行勘探利用年代eismic调查,Geodesy,HT运输)着陆器于2018年11月在极乐平原着陆。洞察号在火星表面放置了一台地震仪,首次探测到火星上的地震火星揭示了这颗行星的内部结构。着陆器还部署了一个深入地下进行研究的探测器热流在土壤里。然而,探测器似乎撞上了一些地下障碍物,比如岩石或砾石,因为它在到达预期的深度之前就停了下来。发射洞察号的同一枚火箭还携带了两颗“立方体卫星”,这是一种小型卫星,其基本单位是一个每边长约10厘米(4英寸)的模块化立方体。每个洞察号立方体卫星被称为火星立方体一号(MarCO),由六个这样的单元组成。第一个发射到另一个星球的立方体卫星,他们转播“洞察号”着陆时与地球的通信。

2021年2月,三个任务抵达火星。的阿拉伯联合酋长国希望号轨道飞行器携带了一台照相机、红外和紫外光谱仪来研究火星大气。中国代表团“天文一号”由一个轨道飞行器和一个小型火星车“朱荣”组成,于5月14日登陆火星。美国火星2020任务携带了毅力号上有一个钻头,用来收集可以带回地球进行分析的岩心样本。毅力号于2月18日降落在耶泽罗陨石坑附近河三角洲它的设计目的是寻找古代微生物生命的迹象。火星车还携带了一架小型直升机,聪明才智2021年4月19日,它成为了第一个在另一个星球上空飞行的机器提升达到3米(10英尺)的高度。

未来计划到达火星的任务包括ExoMars任务的第二部分,即火星探测罗莎琳·富兰克林·罗孚。罗莎琳德富兰克林将于21世纪20年代末抵达,并将携带一个可深入地下2米(6英尺)的钻头,以收集土壤样本用于机载分析。