火星的星体探测

2025-02-26 16:27:47

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回答1：

火星的火红色，自古就吸引着人们，而古代希腊更是称之为战神。此时人们观测火星就和其他天体般，大部分是为了占星，而为了科学目的主要在十七世纪之后，如开普勒探索行星运动定律时就是依据了第谷积累的大量而精密的火星运行的观测资料。
乔瓦尼·斯加帕雷里所绘之火星地图。望远镜发明后，人们对火星可以进行更进一步的观测。第一个使用望远镜观测星空的伽利略所见的火星只是一个橘红小点，然而随着望远镜的发展，观测者开始辨别到一些明暗特征。惠更斯依此测出火星自转周期约为24.6小时，他亦为首次纪录火星南极冠的人。一开始由于各人各自观测，意见亦不一致，地名也未统一（例如用绘制者名字命名）。后来意大利的乔瓦尼·斯加帕雷里（Giovanni Schiaparelli）统合了各家说法而绘制了一个较可信的地图，地名取自地中海、中东等的地名和圣经等作为来源，而其余则依照旧有的观念：暗区被认为是湖（lacus）海（mare）等水体，如太阳湖（Solis Lacus——Lake of the Sun）、塞壬海（Mare Sirenum——the Sea of Sirens）、最明显的暗大三角——大塞地斯（Syrtis Major）；而亮区则是陆地，如亚马逊（Amazonis）。这个命名系统一直延续下来。
当时，斯加帕雷里和同期观测者一样，观察到了火星表面似乎有一些从暗区延伸出的细线，因为对于暗区是水体的传统，这些细线命名为水道（canali）。而后来观察到暗区会在冬季时缩小、夏季时扩张，有人提出暗区是植物覆盖、而暗区的扩大缩小则是消长所引起的，改变以往认为暗区是水的说法。帕西瓦尔·罗威尔（Percival Lowell）亦观察到，并宣称那些“水道”其实是人工挖掘的“运河”，用来灌溉植物，因为水道应太细不可见，而看到的细线应是灌溉出的大片植物。风靡大众的火星科幻和火星人即源于此。不过这些细线大多已证明是不存在的，部分则是峡谷或陨石坑后延伸出的深色沙子。而火星表面颜色的改变则是因为沙被风吹移，或发生火星尘暴。 1996年，著名天文学家卡尔·萨根在应NASA（美国宇航局）要求而写的报告中列举了探测火星的理由：
1．火星是地球上人类可以探索的距离较近的行星之一
2．大约40亿年以前，火星与地球气候相似，也有河流、湖泊甚至可能还有海洋，未知的原因使得火星变成今天这个模样。探索使火星的气候变化的原因，对保护地球的气候条件具有重大意义
3．火星有一个巨大的臭氧洞，太阳紫外线没遮拦地照射到火星上。可能这就是海盗1号、海盗2号未能找到有机分子的原因。火星研究有助于了解地球臭氧层一旦消失对地球的极端后果。
4．在火星上寻找历史上曾经有过的生命的化石，这是行星探测中最激动人心的目的之一，如果找到，就意味着只要条件许可生命就能在宇宙中行星上崛起
5．查明今日火星上有无绿洲，绿洲上有无生命以及生命存在的形式类型
6．火星探测是许多新技术的试验场地，这些技术包括大气制动利用火星资源产生氧化剂和燃料返程用遥控自动仪和取样远程通讯等
7．虽然南极陨石提供了火星上少数未知地域的样本，但只有空间探测才能窥其全貌
8．从长期来看，火星是一个可供人们移居的星球
9．由于历史的原因，公众对火星探测的支持和共鸣是任何其它空间探测对象难以相比的火星探测是进行国际合作的理想项目探测器名称发射时间抵达时间国家状态火星1A号（火星1960A）1960年10月10日14时27分49秒—苏联失败火星1B号（火星1960B）1960年10月14日13时51分03秒—苏联失败卫星22号（火星1962A）1962年10月24日 17时55分04秒—苏联失败火星1号1962年11月1日 17时55分04秒—苏联失败卫星24号（火星1962B）1962年11月4日15时35分15秒—苏联失败水手3号1964年11月5日 19时22分05秒—美国失败水手4号1964年11月28日14时22分01秒—美国成功探测器2号1964年11月30日 13时12分—苏联失败探测器3号1965年7月18日14时38分—苏联失败水手6号1969年2月24日1969年7月31日美国成功水手7号1969年3月27日1969年8月5日美国成功火星2A号（火星1969A）1969年　苏联失败火星2B号（火星1969B）1969年4月2日10时33分00秒　苏联失败水手8号1971年5月9日01时11分02秒　美国失败水手9号1971年5月30日22时23分04秒　美国成功宇宙419号1971年5月10日16时58分42秒　苏联失败火星2号1971年5月19日16时22分44秒　苏联失败火星3号1971年5月28日15时26分30秒　苏联失败火星4号1973年7月21日19时30分59秒　苏联失败火星5号1973年7月25日18时55分48秒　苏联失败火星6号1973年8月5日17时45分48秒　苏联失败火星7号1973年8月9日17时00分17秒　苏联失败海盗1号1975年8月20日21时22分00秒　美国成功海盗2号1975年9月9日18时39分00秒　美国成功火卫一1号1988年7月7日17时38分04秒　苏联失败火卫一2号1988年7月12日17时01分43秒　苏联失败火星观察者1993年8月21日抵火星轨道前与地球失去联系美国成功火星全球勘测者1996年11月7日17时00分49秒　美国成功火星961996年11月16日20时48分53秒　俄罗斯失败火星探路者　1997年在火星着陆美国成功希望号（行星－B）1998年7月3日18时12分　日本失败火星气候探测器1998年　美国失败深空2号随火星极地着陆者1999年1月3日20时21分10秒抵达火星前被坠毁美国失败奥德赛2001年4月7日15时02分22秒　美国成功火星快车2003年6月2日17时45分26秒　欧空局部分成功勇气号火星漫游车2003年6月10日17时58分47秒　美国成功机遇号火星探测车2003年7月8日03时18分15秒　美国成功火星勘测轨道飞行器2005年5月18日2006年3月10日入轨美国成功凤凰号火星极地探测器2007年8月4日09时26分35秒2008年5月25日着陆美国成功火卫一-土壤搭载中国萤火一号2011年11月8日　俄罗斯失败好奇号火星车2011年11月26日2012年8月6日登陆美国成功火星大气与挥发演化探测器
（即MAVEN火星探测器） 2013年11月18日2014年9月22日成功抵达火星轨道美国成功曼加里安号火星探测器2013年11月5日2014年9月24日7:42成功进入火星轨道印度成功时间国家名称成就1976美国海盗1、2号传回图像以及对土壤、大气的分析结果1997美国火星探路者发回古老漫滩照片以及土壤分析结果1997美国火星环球探路者为水存在提供进一步证据2003欧洲火星快车测绘火星矿物成分，对大气进行研究2004美国勇气号、机遇号火星车研究岩石土壤，搜寻水是如何影响火星的证据2006美国火星勘测轨道器关注火星天气变化，寻找水存在的迹象随着水手4号传回的充满陨石坑的火星照片粉碎了人们对火星文明的幻想，认为火星只是一处如月球般布满陨石坑的死寂星球。但随着往后水手9号等的巨大峡谷、火山和疑似流水遗迹的发现，火星的独特性、液态水和生命的可能又重新引起人们的兴趣，
2010年6月3日，俄罗斯开始在莫斯科进行世界首个模拟火星之旅实验，6名来自俄罗斯、中国、法国等国的志愿者将在狭小的模拟密封舱内生活520个日夜。
2014年6月28日，美国宇航局成功发射低密度超音速减速器，用来测试未来大型航天器着陆火星所需要的多项技术。
2015年1月3日，据美联社报道，NASA着眼于在本世纪晚些时候把人类送入深层太空，而让大型航天器在这枚红色星球上安全着陆是众多工程挑战之一。科学家一直致力于研发一种充气式防热罩，它看起来很像是婴儿玩的层层圈，不过是超大尺寸的。工程技术人员认为，可以展开一个重量轻的充气式防热罩来降低航天器进入火星大气的速度。火星大气要比地球大气稀薄得多。
这样一种充气式防热罩可帮助航天器到达在现有技术条件下无法企及的火星高海拔南部平原和其他区域。专家指出，与在没有大气层的月球上不同，仅仅用火箭是无法让一枚大型航天器在火星上着陆的，而对于把人类送往火星所需的大型航天器来说，降落伞也不行。所以研究人员设计了一些充气环。环内充满氮气，上面覆盖着隔热层。在着陆展开时，它们就像一朵巨大的蘑菇一样立在航天器顶部。
专家说，这项充气技术还可用于探索其他具有大气层的行星和星体的航天器，比如金星、木星、土星最大的卫星土卫六等。由于充气环是由轻质材料制成，而且内部充有氮气，在航天器上就能为科学实验和宇航员所需的其他东西留出更多空间。充气环上面覆盖着由一层层耐热材料构成的隔热层。在火星位置探测器名称抵达时间国家/组织数量轨道火星奥德赛号2001-10-24美国5火星快车2003-12-25欧空局（欧洲）火星勘测轨道飞行器2006-3-10美国火星大气与挥发演化
（即MAVEN火星探测器） 2014-9-21曼加里安号火星探测器2014-9-24印度地面机遇号2004-1-25美国2好奇号2012-8-6汇总7个2001～20143个7 苏联、美国、欧洲、日本、印度、中国共已发射数十艘太空船研究火星表面、地质和气候，包括轨道卫星、登陆器和漫游车总计大约有三分之二的任务在完成前或是才要开始时就因种种原因而失败，将物体由地球地表送往火星约要花费每公斤30,900美元。
中国萤火一号火星探测器，首枚火星探测器2011年11月9日凌晨搭乘俄罗斯的天顶号运载火箭与福布斯－土壤号火星探测器一起发射升空，将飞行3.5亿公里，大约要经过10个月的飞行，卫星于次年8月至9月才能进入火星轨道。2011年11月9日，俄方宣布福布斯－土壤号火星探测器变轨失败。俄罗斯联邦航天署署长波波夫金11月9号在哈萨克斯坦的拜科努尔航天发射场向外界宣布了这一消息。他说：“我们度过了一个非常沉重的深夜，我们很长一段时间都无法找到这个太空飞行器。现在终于确定了它的位置并且查明，其发动装置没有工作，两次点火都没有成功。”这意味着，中国的第一颗火星探测器发射以失败告终， 2011年11月26日，好奇号发射升空，随后顺利进入飞往火星的轨道，这是第一辆采用核动力驱动的火星车。
2012年8月6日，好奇号在火星着陆，将展开为期两年的火星探测任务。
2012年9月27日，“好奇”号火星车日前发回的图像显示，火星表面确曾有水流淌过。图为“好奇”号火星车传回的图像显示火星上有与地球河床类似的迹象。探测器名称预计发射时间预计抵达时间国家状态任务洞察号登陆器2016年3月2016年9月登陆美国未发射钻探火星地下深处，揭示这颗多岩行星如何形成。ExoMars火星车2016年　欧洲航天局未发射可挖掘两米深以寻找有机物甚至火星生命。芬兰、俄罗斯的合作计划MetNet包括数十个登陆器组成观测网，以研究大气结构、物理和天气。这任务的前导任务将会于2011年先发射一至数个登陆器，有可能是和火卫一-土壤号并在一起发射。往后的发射会持续到2019年，
2004年美国总统布什宣布载人火星任务为太空探索展望中的长期目标。NASA和洛克希德·马丁已开始研究猎户座太空船，计划于2020年以前送人类到月球，作为人类登陆火星的准备。2007年9月28日，NASA执行长麦可·D·格里芬声明NASA预计于2037年以前送人类到火星。
欧洲航天局希望于2030至2035年间送人类上火星。而在这之前有其他探测任务，包括ExoMars和火星样本取回任务。
直达火星是罗伯·祖宾——火星协会的创始人和主席——提出的极低成本载人火星任务，使用重载的农神五号级火箭，如战神五号或太空探索技术公司（SpaceX）的猎鹰九号，省略轨道组装、低地轨道会合和月球燃料补给站而直接用小的太空船前往火星。修改后的计划，叫做Mars to Stay，改成先不送回第一批登陆者，狄恩·尤尼克说明送回一开始的四到六人所花费用比送他们到火星还高，反而可再送二十人。

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