火星快車號

火星快車號（Mars Express）是歐洲航天局的火星探測衛星，也是該署首次火星探測計畫。火星快車號包括兩個部份：火星快車號衛星與小獵犬2號登入器，不過小獵犬2號後來失去聯繫，任務失敗。

基本介紹

• 中文名：火星快車號
• 任務類型：環繞
• 組織：歐洲航天局
• 入軌時間：2003年12月25日

資料

發射日期: 2003年6月2日

運載火箭: 聯盟號運載火箭

英文名： ESA Mars Express project official site質量: 1123 kg

火星快車號

軌道傾角: 86.3º

概述

歐洲宇航局的第一個火星探測器“火星快車”成功升空，這次發射，標誌著人類探測火星的活動進入新的活躍期。

俄羅斯地面控制中心發布訊息說，這次發射由俄航天部隊在哈薩克斯坦的拜科努爾發射場進行，採用的是“聯盟”中型運載火箭。

歐洲宇航局耗資3億歐元研製的“火星快車”探測器重達2噸，上面攜帶了歐洲各國的7台科學儀器。按計畫，它將在大約6個月後抵達火星軌道。並從軌道上對火星進行全火星年（669個火星日，相當於687個地球日）觀測，主要任務是對火星表面進行拍攝。

火星快車號

“火星快車”抵達軌道後，它攜帶的“獵兔犬－2”著陸器將與探測器分離，並藉助減速傘在火星赤道以北的伊希迪斯平原降落，對當地的火星表面進行為期180個火星日的考察。

據介紹，“獵兔犬－2”著陸器重45公斤。可以挖掘幾十厘米深的火星表層土壤，並對土壤顆粒進行分析，分辨出180種鹽分、礦物質、水和有機物質。此外，著陸器還可以記錄火星大氣溫度、氣壓和風速等有關數據，並將收集到的信息傳送回地面。研究人員希望，這次火星探索能找到火星上存在水的證據。

研究人員為著陸器所取的名字具有象徵意義。19世紀30年代，達爾文搭乘英國海軍的“獵兔犬”號（也譯作“比格爾”號）帆船進行環球考察，為他提出進化論奠定了堅實的基礎。火星著陸器取名為“獵兔犬－2”，是因為科學家希望它能像達爾文乘坐的帆船一樣，幫助他們解答火星上有無生命存在的問題。

歐洲和美國計畫於本月共發射3個火星探測器，其中“火星快車”第一個升空，專家認為它將是世界各國火星探測的重要一環。

成就

歐洲宇航局（ESA）“火星快車”號太空飛船上的高解析度立體相機（HRSC）拍攝的照片顯示，在火星北極附近一個未命名的環形山的底部有一塊水凝結成的冰。飛船是在火星1343軌道上拍攝了這些地面解析度為15米的照片，這個未命名的環形山位於Vastitas Borealis平原，該平原大部分是在火星北半球的高緯度地區，大約在北緯70.5度、東經103度的位置。

這個環形山寬35公里、深達2公里。圖中位於環形山底部中央的明亮的圓型區域就是殘留的冰。由於溫度和壓力不足以使冰融化，因此這個白色區域終年存在。科學家們判斷這塊冰不可能是乾冰（CO2），因為在拍攝照片時（火星北半球的夏季末）火星的北極地區乾冰已經消失。明亮區域（還不能完全肯定只有冰）的上部與環形山底部的距離應在200米，最可能是在冰層的下部有一個巨大的沙丘。事實上在冰層最靠東邊的邊緣已經有一部分沙丘暴露出來。在環形山的邊緣也依稀可看到凍的痕跡，在環形山西北部（照片左邊）沒有冰的痕跡，這是因為這些區域朝著太陽的方向接收了更多的陽光。

這些彩色照片是通過HRSC底部鏡頭和三個彩色信道進行垂直拍攝的。透視照片就是從那些立體信道獲取的數字地形照片組合形成的。這些3D（三維）立體照片是由底部信道和一個立體信道拍攝的。在網上已經不需要使用立體眼鏡來觀看3D照片了。

繪製

繪製火星神秘極光

火星上的極光現象最早是於2004年探測到的，當時“火星快車”號探測器的紫外線和紅外線大氣層光譜儀發現火星極光的存在，但是該極光並不屬於可見光波長，不能對火星極光現象進行圖像描繪。前不久，科學家們使用火星快車號探測器上的“火星大氣調查和特性光譜儀”（SPICAM）和其他儀器觀測到9次最新的極光現象，他們將這些圖像數據繪製成未加修飾處理的火星極光圖像。極光在地球上是壯觀美麗的景象，在地球上，通常極光在南極和北極地區出現，該現象僅限於極地範圍內，像紫外線波長一樣在可見光範圍內明亮地閃現，所形成的壯觀景象讓生活在極地區域的人們驚嘆不已。類似的極光現象也出現在木星和土星表面，在這些行星表面，磁場與大氣中的帶電粒子產生互動影響，從而形成極光現象。

與其他行星不同的是，火星缺少產生行星磁場的內部構造，火星地殼的岩石區域具有一些磁性，在其表面上廣泛分布著這樣的磁性區域。目前，火星快車號探測器的觀測數據顯示，火星表面的極光類似於其他行星的極光現象，很可能是由電子等帶電粒子與大氣中的分子發生碰撞。（這樣的電子通常來自於太陽，太陽持續地向太空噴射排放電子，這一現象被稱為太陽風。）

運行

火星快車號已環繞火星超過五千次，並傳回大量資料與地表影像。

2004年

2004年，“火星快車”號探測器的紫外線和紅外線大氣層光譜儀發現火星極光的存在。

1月23日，ESA宣布在OMEGA於同年1月18日的光譜資料中，發現火星南極冠有水冰。

1月28日，Mars Express到達最終環繞科學軌道

3月17日，確定火星極冠有85%的乾冰和15%的水冰。[4]

3月30日，宣布在火星大氣層內發現甲烷。雖然甲烷含量相當少，這對於科學家是極大的鼓舞。因為甲烷從火星大氣層逃逸的速度很快，這代表至今仍有固定的來源向火星大氣層釋放甲烷。因為甲烷的來源可能是微生物，現已計畫判定資料可靠性和探測火星特定地區，希望能找到甲烷的固定來源。

4月28日，ESA宣布MARSIS的天線延遲使用。

7月15日，公布從PFS的資料中發現火星大氣層中含有氨。就像是先前從火星大氣層中發現的甲烷，氨在火星大氣層中逃逸速度相當快，必須要隨時補充。這指出生物或地質作用活動仍存在，但仍有待發現。[5]

2005年

2005年，ESA的科學家報告在OMEGA (光學與紅外礦物光譜儀，英語：Visible and Infrared Mineralogical Mapping Spectrometer, 法語：Observatoire pour la Minéralogie, l'Eau, les Glaces et l'Activité)的資料顯示在火星上存在水合硫酸鹽、矽酸鹽等多種造岩礦物。

2月8日，ESA傳送“綠燈”訊號給延遲部署的MARSIS天線。計畫在2005年5月初啟用。

5月，第一個MARSIS的天線成功展開並部署完成。一開始沒有任何問題，但之後發現其中一部份並未鎖定。第二個天線的部署將延後以進行進一步的問題分析。

5月11日，利用太陽的熱能使MARSIS天線的元件膨脹，最後一部分成功鎖定。

6月14日，第二個天線部署完成；6月16日ESA公布已成功部署。

6月22日，ESA公布MARSIS已經可以進行操作，並且將在不久後取得資料。第三個天線在6月17日成功部署，並在6月19日成功完成通訊測試。

2006年

9月21日，Mars Express的高解析度立體相機 (High Resolution Stereo Camera, HRSC) 取得塞東尼亞區的資料，這是有名的“火星人臉”所在地。這區域因為1976年NASA的海盜1號拍攝的照片而聞名。Mars Express拍攝的照片解析度約 13.7 m/pixel。

12月，在NASA JPL的火星全球探勘者號 (Mars Global Surveyor, MGS)失聯後，Mars Express團隊被要求配合尋找的行動，但不成功。

2007年

藝術家概念中的火星快車軌道器繞火星轉動

1月，首次和NASA/SPL的合作進行以支援NASA將在2008年5月登入的鳳凰號。

2月，一個原本只用於觀察登入艇脫離的攝影機VMC已經重新啟用，第一個任務就是讓學生參與"Command Mars Express Spacecraft and take your own picture of Mars"。

2月23日，因為Mars Express傳回大量重要的科學資料，ESA的Science Program Committee (SPC)決定將任務延伸到2009年5月。

6月28日，Mars Express的高解析度立體相機 (High Resolution Stereo Camera, HRSC) 在火星的艾奧利斯桌山群拍攝到了板塊運動的特徵。

2008年

Mars Express團隊獲得亞瑟·克拉克爵士獎中的Best Corporate/Team Achievement。

2009年

2月4日，ESA的Science Programme Committee將火星特快車的任務延伸到同年12月31日。

10月7日，ESA的Science Programme Committee確定將火星特快車的任務延伸至2012年12月31日。

2010年

3月5日，飛越火衛一以測量其重力。

2012年

2月，“火星快車”號飛船發回了這個紅色星球的部分表面曾經覆蓋著海洋的強有力的證據。這次發現的沉積物是火星上曾經有水的進一步的證據。研究人員說火星可能曾經覆蓋過兩次海洋，一次是40億年前，當溫暖的條件盛行時；另一次是30億年前，當地下冰融化時。[6]

2013年

1月，歐洲航天局公布了一組“火星快車”探測器拍攝的令人吃驚的照片。照片展示了火星上一條大型河流的遺蹟——長900英里(約合1500公里)，寬4英里(約合7公里)的河道。這一發現進一步證明火星曾是一顆濕潤的星球。