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火星平原列表

以下列出了**火星平原列表**，這些特徵是按照國際天文學聯合會行星體系命名法規則，以最靠近的經典反照率特徵所命名，根據高度的不同分別命名為「平原」或「高原」。

## 平原

**平原**（Planitia，複數：**planitiae**），國際天文聯合會使用拉丁描述詞「Planitia」來表達「低地平原」。

## 高原

**高原**（Planum，複數：**plana**），國際天文聯合會使用拉丁描述詞「Planum」來表達「較高的平原」。

## 參考文獻

This article was based on the USGS's Gazetteer of Planetary Nomenclature （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）.

* Nomenclature Search Results. Mars. Planitia, planitiae. Gazetteer of Planetary Nomenclature. International Astronomical Union (IAU) Working Group for Planetary System Nomenclature (WGPSN). [2014-06-16]. （原始內容存檔於 2014-06-16）.  — current list of _planitiae_ on Mars
* Nomenclature Search Results. Mars. Planum, plana. Gazetteer of Planetary Nomenclature. International Astronomical Union (IAU) Working Group for Planetary System Nomenclature (WGPSN). [2014-06-16]. （原始內容存檔於 2014-06-16）.  — current list of _plana_ on Mars

## 外部連結
火星异种_(电影)

《**火星異種**》（日語：テラフォーマーズ，英語：_Terra Formars_）是由三池崇史執導的 2016 年日本科幻電影，改編自貴家悠和橘賢一的同名漫畫系列。它於 2016 年 4 月 29 日星期五在日本發行。

## 參考資料
火星循环轨道

**火星循環軌道**（英語：Mars Cycler)，又稱**地球 - 火星循環軌道**（Earth-Mars cycler)，是一種特殊的太空船運行軌跡，太空船在此軌跡上會定期行經地球及火星。_Mars Cycler_ 一詞也可指稱在這軌跡上運行的太空船。由太空人巴茲・奧爾德林提出的 **Aldrin 循環軌道**便是一種火星循環軌道。

一般而言，一個循環軌道軌跡會定期行經兩個或多個星體。循環軌道對於運送人員或材料於這些星體間非常有用，而且只需極少燃料（變換軌跡只需要重力助推），更可以搭載厚實的輻射隔離罩，保護太空人免受宇宙射線及磁暴。

## 地球 - 火星循環軌道

地球 - 火星循環軌道軌跡週期是是兩個行星會合周期的整數，也就是 2.135 個地球年的倍數。第一個被發現的地球 - 火星循環軌道軌跡是 VISIT1 及 VISIT2，為重合周期的七倍，相當於七個地球年。

1985 年巴茲・奧爾德林提出一種循環軌道軌跡，為一個重合週期。這種軌跡在同一年被計算且證明存在：它是一個繞著太陽的離心迴圈，從地球軌道出發，到火星軌道要 146 天，接下來 16 個月航行在火星軌道之外，再 146 天從火星回到地球軌道。

循環軌道軌跡有很多種可能，不過唯一的差異只是在繞行週期中何時從地球出發。七倍重合週期的軌跡會在軌道原處回到地球，而且會經過地球和火星數次。例如 VISIT1 軌跡繞行一圈的 15 年內，經過地球 3 次，火星 4 次。VISIT2 軌跡的 15 年內經過地球 5 次，火星 2 次。

下表列出一些可能的地球 - 火星循環軌道軌跡：

 

 

## 理論上的使用方式

巴茲・奧爾德林提出使用兩艘火星循環軌道太空船提供地球到火星的定期運輸服務。其中一艘太空船用五個月時間從地球到火星，另一艘則從火星到地球，大約也是五個月時間。載人或載貨的太空船可以從其中一個行星出發，加掛在循環軌道上，抵達另外一個行星後再卸載。

與台伯河相遇這本奧爾德林寫的科幻小說中有詳細的描述。

## 參考

## 參見

* 太空飛行
* 太空站
火星微量氣體任務

**火星微量氣體任務衛星**（**ExoMars Trace Gas Orbiter**、**TGO**）是歐洲太空總署和俄羅斯航太國家集團合作的 ExoMars 計劃中的一部分，該衛星將用於探測火星大氣中甲烷和其他微量氣體的豐度和時間、空間分布。

2016 年 3 月 14 日，該衛星與斯基亞帕雷利 EDM 登陸器搭乘俄羅斯質子號運載火箭成功升空。該衛星還將會在未來負責羅莎琳・富蘭克林號等兩個火星探索車的通信中繼任務。

## 背景

對火星的調查表明，火星大氣中存在少量甲烷，而且這些甲烷似乎隨地點和時間而變化。這可能表明火星上存在微生物生命，或行星化學活動，如火山或熱液活動。確認火星大氣中甲烷來源的挑戰促使歐洲航天局和 NASA 計畫派出環繞器，以確定甲烷的產生是否是生物或地質原因，並做為歐洲航天局 ExoMars 計劃中的一部分。

2009 年歐洲航天局與 NASA 簽署火星探索聯合倡議，然而 2012 年 2 月 NASA 因預算削減，決定終止參與 ExoMars，以支付詹姆斯・韋伯太空望遠鏡的成本超支。同年 3 月歐洲航天局宣布將與俄羅斯航太國家集團合作進行 ExoMars 計劃，俄羅斯航太國家集團將提供發射兩次任務的質子運載火箭，以及漫遊車在 2018 年任務進入、下降和著陸模組，俄方則可以讓火星微量氣體任務衛星搭載包括最初為福布斯－土壤開發的俄羅斯儀器，並與歐洲航天局分享任務成果的智慧財產。

## 任務經過

2016 年 3 月 14 日，執行 ExoMars-2016 發射任務的質子 M 型運載火箭在哈薩克拜科努爾航太發射場成功點火升空。火星微量氣體任務衛星運行狀態良好。2016 年 10 月 16 日，火星微量氣體任務衛星釋放了斯基亞帕雷利 EDM 登陸器，但 10 月 19 日該著陸器著陸時與火星發生高速碰撞，造成登陸計劃失敗，同一天火星微量氣體任務衛星抵達火星環繞軌道。經過大氣制動火星微量氣體任務衛星預定的軌道，並於 2018 年 4 月 21 日開始進行科研調查。

## 技術

 
火星微量氣體任務衛星的衛星平台大小為 3.2m\*2m\*2m，重 3732 公斤，其中科學儀器酬載重 116 公斤，主發動機 424 牛頓，用於進入和調整軌道，酬載儀器所需電力主要由長 17.5 公尺的太陽能光伏提供，其能夠在一個軸上旋轉，提供 2000 瓦電力，另有 2 個備用鋰電池，總容量約為 5100 瓦時，可在進入火星陰影範圍時提供電力。火星微量氣體任務衛星透過 X 波段的無線電波與地球通信，功率為 65 瓦。

## 酬載

主要科學儀器為比利時研發的紅外線和紫外線光譜儀，及俄羅斯研發的紅外線光譜儀，透過光譜儀檢測火星大氣層中的微量氣體，其靈敏度可達十億分之一，以及俄羅斯研發高解析度超熱中子探測器 (FREND)，可探測火星近地表 1 米內是否存在水或水合物形式的氫痕跡。另外還搭載瑞士研發的彩色和立體表面成像系統 (CaSSIS)，用於構建火星表面的精確地形，將成為未來火星著陸任務候選著陸點位置的重要工具。

火星微量氣體任務衛星同時肩負火星車與地球之間的通訊中繼，該任務由 NASA 提供的厄勒克特拉近距鏈路載體進行，雖然斯基亞帕雷利 EDM 登陸器登陸失敗，但火星微量氣體任務衛星仍將擔任未來登陸任務的中繼衛星。

## 成果

火星微量氣體任務衛星於 2018 年 4 月 15 日拍攝了火星表面的第一張照片。火星微量氣體任務衛星的科研成果發現火星全球沙塵暴期間的水冰雲增加，確認造成蓋爾隕石坑的火星暖坡季流成因，並發現火星近地表可能埋藏水冰。但對於甲烷的檢測，火星微量氣體任務衛星團隊於 2019 年 4 月宣布沒有檢測到任何甲烷痕跡。

## 參見

* 火星探測
* 火星探測任務列表

## 參考資料

## 參考文獻

## 外部連結

* ESA – ExoMars Trace Gas Orbiter （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* ESA ExoMars album on Flickr （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* Trajectory of ExoMars - live tracking on its way to Mars by Technical University of Kosice
火星微量氣體任務衛星

**火星微量氣體任務衛星**（**ExoMars Trace Gas Orbiter**、**TGO**）是歐洲太空總署和俄羅斯航太國家集團合作的 ExoMars 計劃中的一部分，該衛星將用於探測火星大氣中甲烷和其他微量氣體的豐度和時間、空間分布。

2016 年 3 月 14 日，該衛星與斯基亞帕雷利 EDM 登陸器搭乘俄羅斯質子號運載火箭成功升空。該衛星還將會在未來負責羅莎琳・富蘭克林號等兩個火星探索車的通信中繼任務。

## 背景

對火星的調查表明，火星大氣中存在少量甲烷，而且這些甲烷似乎隨地點和時間而變化。這可能表明火星上存在微生物生命，或行星化學活動，如火山或熱液活動。確認火星大氣中甲烷來源的挑戰促使歐洲航天局和 NASA 計畫派出環繞器，以確定甲烷的產生是否是生物或地質原因，並做為歐洲航天局 ExoMars 計劃中的一部分。

2009 年歐洲航天局與 NASA 簽署火星探索聯合倡議，然而 2012 年 2 月 NASA 因預算削減，決定終止參與 ExoMars，以支付詹姆斯・韋伯太空望遠鏡的成本超支。同年 3 月歐洲航天局宣布將與俄羅斯航太國家集團合作進行 ExoMars 計劃，俄羅斯航太國家集團將提供發射兩次任務的質子運載火箭，以及漫遊車在 2018 年任務進入、下降和著陸模組，俄方則可以讓火星微量氣體任務衛星搭載包括最初為福布斯－土壤開發的俄羅斯儀器，並與歐洲航天局分享任務成果的智慧財產。

## 任務經過

2016 年 3 月 14 日，執行 ExoMars-2016 發射任務的質子 M 型運載火箭在哈薩克拜科努爾航太發射場成功點火升空。火星微量氣體任務衛星運行狀態良好。2016 年 10 月 16 日，火星微量氣體任務衛星釋放了斯基亞帕雷利 EDM 登陸器，但 10 月 19 日該著陸器著陸時與火星發生高速碰撞，造成登陸計劃失敗，同一天火星微量氣體任務衛星抵達火星環繞軌道。經過大氣制動火星微量氣體任務衛星預定的軌道，並於 2018 年 4 月 21 日開始進行科研調查。

## 技術

 
火星微量氣體任務衛星的衛星平台大小為 3.2m\*2m\*2m，重 3732 公斤，其中科學儀器酬載重 116 公斤，主發動機 424 牛頓，用於進入和調整軌道，酬載儀器所需電力主要由長 17.5 公尺的太陽能光伏提供，其能夠在一個軸上旋轉，提供 2000 瓦電力，另有 2 個備用鋰電池，總容量約為 5100 瓦時，可在進入火星陰影範圍時提供電力。火星微量氣體任務衛星透過 X 波段的無線電波與地球通信，功率為 65 瓦。

## 酬載

主要科學儀器為比利時研發的紅外線和紫外線光譜儀，及俄羅斯研發的紅外線光譜儀，透過光譜儀檢測火星大氣層中的微量氣體，其靈敏度可達十億分之一，以及俄羅斯研發高解析度超熱中子探測器 (FREND)，可探測火星近地表 1 米內是否存在水或水合物形式的氫痕跡。另外還搭載瑞士研發的彩色和立體表面成像系統 (CaSSIS)，用於構建火星表面的精確地形，將成為未來火星著陸任務候選著陸點位置的重要工具。

火星微量氣體任務衛星同時肩負火星車與地球之間的通訊中繼，該任務由 NASA 提供的厄勒克特拉近距鏈路載體進行，雖然斯基亞帕雷利 EDM 登陸器登陸失敗，但火星微量氣體任務衛星仍將擔任未來登陸任務的中繼衛星。

## 成果

火星微量氣體任務衛星於 2018 年 4 月 15 日拍攝了火星表面的第一張照片。火星微量氣體任務衛星的科研成果發現火星全球沙塵暴期間的水冰雲增加，確認造成蓋爾隕石坑的火星暖坡季流成因，並發現火星近地表可能埋藏水冰。但對於甲烷的檢測，火星微量氣體任務衛星團隊於 2019 年 4 月宣布沒有檢測到任何甲烷痕跡。

## 參見

* 火星探測
* 火星探測任務列表

## 參考資料

## 參考文獻

## 外部連結

* ESA – ExoMars Trace Gas Orbiter （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* ESA ExoMars album on Flickr （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* Trajectory of ExoMars - live tracking on its way to Mars by Technical University of Kosice
火星微量氣體衛星

**火星微量氣體任務衛星**（**ExoMars Trace Gas Orbiter**、**TGO**）是歐洲太空總署和俄羅斯航太國家集團合作的 ExoMars 計劃中的一部分，該衛星將用於探測火星大氣中甲烷和其他微量氣體的豐度和時間、空間分布。

2016 年 3 月 14 日，該衛星與斯基亞帕雷利 EDM 登陸器搭乘俄羅斯質子號運載火箭成功升空。該衛星還將會在未來負責羅莎琳・富蘭克林號等兩個火星探索車的通信中繼任務。

## 背景

對火星的調查表明，火星大氣中存在少量甲烷，而且這些甲烷似乎隨地點和時間而變化。這可能表明火星上存在微生物生命，或行星化學活動，如火山或熱液活動。確認火星大氣中甲烷來源的挑戰促使歐洲航天局和 NASA 計畫派出環繞器，以確定甲烷的產生是否是生物或地質原因，並做為歐洲航天局 ExoMars 計劃中的一部分。

2009 年歐洲航天局與 NASA 簽署火星探索聯合倡議，然而 2012 年 2 月 NASA 因預算削減，決定終止參與 ExoMars，以支付詹姆斯・韋伯太空望遠鏡的成本超支。同年 3 月歐洲航天局宣布將與俄羅斯航太國家集團合作進行 ExoMars 計劃，俄羅斯航太國家集團將提供發射兩次任務的質子運載火箭，以及漫遊車在 2018 年任務進入、下降和著陸模組，俄方則可以讓火星微量氣體任務衛星搭載包括最初為福布斯－土壤開發的俄羅斯儀器，並與歐洲航天局分享任務成果的智慧財產。

## 任務經過

2016 年 3 月 14 日，執行 ExoMars-2016 發射任務的質子 M 型運載火箭在哈薩克拜科努爾航太發射場成功點火升空。火星微量氣體任務衛星運行狀態良好。2016 年 10 月 16 日，火星微量氣體任務衛星釋放了斯基亞帕雷利 EDM 登陸器，但 10 月 19 日該著陸器著陸時與火星發生高速碰撞，造成登陸計劃失敗，同一天火星微量氣體任務衛星抵達火星環繞軌道。經過大氣制動火星微量氣體任務衛星預定的軌道，並於 2018 年 4 月 21 日開始進行科研調查。

## 技術

 
火星微量氣體任務衛星的衛星平台大小為 3.2m\*2m\*2m，重 3732 公斤，其中科學儀器酬載重 116 公斤，主發動機 424 牛頓，用於進入和調整軌道，酬載儀器所需電力主要由長 17.5 公尺的太陽能光伏提供，其能夠在一個軸上旋轉，提供 2000 瓦電力，另有 2 個備用鋰電池，總容量約為 5100 瓦時，可在進入火星陰影範圍時提供電力。火星微量氣體任務衛星透過 X 波段的無線電波與地球通信，功率為 65 瓦。

## 酬載

主要科學儀器為比利時研發的紅外線和紫外線光譜儀，及俄羅斯研發的紅外線光譜儀，透過光譜儀檢測火星大氣層中的微量氣體，其靈敏度可達十億分之一，以及俄羅斯研發高解析度超熱中子探測器 (FREND)，可探測火星近地表 1 米內是否存在水或水合物形式的氫痕跡。另外還搭載瑞士研發的彩色和立體表面成像系統 (CaSSIS)，用於構建火星表面的精確地形，將成為未來火星著陸任務候選著陸點位置的重要工具。

火星微量氣體任務衛星同時肩負火星車與地球之間的通訊中繼，該任務由 NASA 提供的厄勒克特拉近距鏈路載體進行，雖然斯基亞帕雷利 EDM 登陸器登陸失敗，但火星微量氣體任務衛星仍將擔任未來登陸任務的中繼衛星。

## 成果

火星微量氣體任務衛星於 2018 年 4 月 15 日拍攝了火星表面的第一張照片。火星微量氣體任務衛星的科研成果發現火星全球沙塵暴期間的水冰雲增加，確認造成蓋爾隕石坑的火星暖坡季流成因，並發現火星近地表可能埋藏水冰。但對於甲烷的檢測，火星微量氣體任務衛星團隊於 2019 年 4 月宣布沒有檢測到任何甲烷痕跡。

## 參見

* 火星探測
* 火星探測任務列表

## 參考資料

## 參考文獻

## 外部連結

* ESA – ExoMars Trace Gas Orbiter （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* ESA ExoMars album on Flickr （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* Trajectory of ExoMars - live tracking on its way to Mars by Technical University of Kosice
火星战役

**火星行動**（**Operation Mars**）為 1942 年 11 月 25 日至 12 月 20 日在熱澤夫突出部的蘇軍進攻作戰的代號。蘇軍稱為**第 2 次爾熱夫 - 塞喬夫卡戰役**。屬於從 1942 年 1 月至 1943 年 3 月熱澤夫 - 維亞茲馬戰略進攻作戰的組成部分。戰役在熱澤夫、塞喬夫卡、維亞茲馬附近進行。因蘇軍巨大的傷亡，亦被稱做「熱澤夫絞肉機」。

蘇軍以西方面軍及加里寧方面軍執行該行動，由格奧爾吉・朱可夫指揮。西方世界在過去很長一段時間對該戰役並不知曉，因為被蘇聯官方給刻意忽略了。

下面是蘇軍在以下兩個攻勢行動的軍事力量比較：

《火星行動》：開始時有 668,000 人及 2,000 輛坦克，另有 415,000 人及 1,265 輛坦克以支援木星行動（約有 150,000 人及數百輛坦克被用來支援不成功的火星行動）。

《天王星行動》（史達林格勒攻勢行動第一階段）：700,000 人及 1,400 輛坦克，另有 400,000 人及 1,200 輛坦克支援木星行動（史達林格勒攻勢行動第 2 階段）。

火星行動並不是唯一一場被蘇聯官方忽略的戰役，蘇聯官方總是強調蘇軍獲勝的場合。而且朱可夫亦為蘇軍最重要的指揮官，為了維持他的名譽並安定人心，他的失敗往往被略而不提。

大衛・格蘭茨認為：「朱可夫未必是正確的，而且火星行動也未必只是佯攻。對蘇軍而言，這是一場雄心勃勃、規模巨大但執行過程笨拙，損失龐大的戰役」。

## 蘇軍準備

按照計劃，火星行動將在十月下旬展開；加里寧和西方面軍將把熱澤夫突出部的德第九軍團圍而殲之。基本的作戰計劃是從多個方向發動協同進攻， 摧毀突出部裡的第九軍團。同時，這次攻勢將拖住德軍兵力，避免它們向南轉移。

朱可夫與史達林指示加里寧和西方方面軍「粉碎熱澤夫 - 賽喬夫卡 - 奧列尼諾 - 別雷的敵軍集團」；西方方面軍「不晚於 12 月 15 日攻下賽喬夫卡」。加里寧方面軍的 39 軍團與 22 軍團須於 12 月 16 日拿下奧列尼諾，20 日拿下別雷。

火星行動在計劃之中的後續是將在兩三星期之後展開的木星行動。西方軍團的兩支勁旅 —— 第 5 和第 33 軍團將在第 3 近衛坦克軍團的支援下沿著沿著莫斯科 — 維亞茲馬公路進攻，與完成火星行動的部隊匯合，圍殲斯摩棱斯克以東的所有德軍。一旦德軍在維亞茲馬周邊的抵抗瓦解，第 9 和第 10 坦克軍與第 3 坦克軍團將會突進德國中央集團軍的後方。

## 攻擊

攻擊在 11 月 25 日早上展開。蘇軍出師不利，事關大霧及下雪的天氣妨礙了蘇軍的空中支援；惡劣天氣下能見度低，也使蘇軍的密集炮火準備效果不彰：炮兵觀察員難以觀測目標，遑論引導炮火。蘇軍在北面的推進進展不大。在東面，蘇軍越過結凍的瓦魯納河艱苦推進。兩個西面的推進取得了較深的突破，特別是在重要據點別雷的周邊。然而，這樣的進展與蘇軍的期望始終相去甚遠。

德軍十分頑強地死守重要據點，這些據點通常位於這一地帶星星點點的小村落的中心。有時，德軍能在蘇軍先鋒越過他們後在據點裡堅持一段時間，在蘇軍的後方製造更多麻煩。儘管蘇軍不屈不饒地反覆進攻，但是德軍利用事先規劃好的集中炮擊和輕武器火力給蘇聯步兵造成大量殺傷。德軍依靠反坦克炮，己方為數不多的坦克，以及派步兵抵近攻擊來摧毀蘇聯坦克。

這場攻勢一開始就成效就很少，蘇軍後來面對的問題則越來越多。突破深度淺造成橋頭堡面積小，使蘇軍難以調集後續梯隊以及重型火炮 —— 這是拔除德軍據點的利器。德軍善於使用車輪戰術，他們針對蘇軍推進的方向轉移部隊，挫敗蘇軍的裝甲矛頭。由於預備隊有限，加上蘇軍別處的攻勢拖住了援軍，德國第九軍團承受著巨大的壓力。

最終，德軍的車輪戰術加上蘇軍人員消耗和物資供應緊張令他們占了上風。他們不僅守住了防線，還收復不少失地。德軍的反擊使得別雷（西面）及 瓦祖察（東面）地區有數千名蘇軍陷在德軍戰線後方。只有少數人成功突圍，有些人更在苦戰幾週後才能回到蘇軍戰線。蘇軍突圍時丟棄了所有車輛與重武器。然而，德軍不能驅逐突出部西北方盧切薩谷地裡的蘇軍。這意義不大，因為當地的蘇軍不能越過複雜地形繼續攻擊。

## 結局

德軍對卡拉寧方面軍發動側擊，在援軍趕到之前圍困一支蘇軍機械化軍三日之久。朱可夫說：西方面軍無法突破敵人的防線。

火星行動是一次軍事上的失敗。蘇軍未能完成任何目標。然而，火星行動之後馮・克魯格將軍建議放棄熱澤夫突出部，以圖節省兵員，移防至更易守難攻的陣地。希特勒拒絕了。他在 41 年冬禁止部隊大規模後撤，結果在敗局將定之際穩住了戰線，於是他越發不願採納手下將官的建議。此外，元首不願意放棄任何先前贏得的土地，更認為有必要為將來向莫斯科推進留下跳板。然而，到了 1943 年春元首意欲回到攻勢上，對從突出部抽調兵員變得不那麼抵觸。德軍在 1943 年 3 月開始分階段撤退。到該月 23 日，撤軍已經完成。

俄羅斯歷史學家伊薩耶夫說，結合 1942 年冬其他戰區所受的影響，火星行動對 1943 年的戰略局勢是有影響的。在 1943 年七月的庫爾斯克戰役的計劃中，德國第九軍團被派往奧廖爾突出部以南，以從北方向庫爾斯克突出部發動攻擊。然而，第九軍團在火星行動中的減員使它嚴重缺編，步兵尤其不足，令它無力完成作戰任務。

## 傷亡

* 蘇軍：死亡、失蹤共約 100,000 人、受傷約約 235,000 人、損失超過 1,600 輛坦克。
* 德軍：死亡、失蹤、受傷共約 40,000 人。

## 附錄

## 參考

* Glantz, David M. (1999). _Zhukov's Greatest Defeat: The Red Army's Epic Disaster in Operation Mars, 1942._ ISBN 0-7006-0944-X.
* Krivosheev, G. F. et al. (1997). _Soviet Casualties and Combat Losses in the Twentieth Century._ Stackpole. ISBN 9781853672804

## 外部連結

* Counterpoint To Stalingrad: Operation Mars （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* Operation "Mars" - The Second Offensive in Rzhev Vicinities. November-December 1942
火星手部透镜成像仪

**火星手部透鏡成像儀**（Mars Hand Lens Imager ）是一台安裝在火星車機械臂頂端的透鏡相機，英文簡稱「**馬赫利**」（**MAHLI**），也是火星科學實驗室任務中「好奇號」漫遊車上部署的 17 部相機之一。

## 概述

該相機安裝在火星車機械臂末頂端，主要用於獲取岩石和土壤的顯微圖像，但也可用於拍攝其他圖像。火星手部透鏡成像儀能以高達每像素 14.5 微米的解析度，拍攝 1600×1200 像素真彩色照片。具有 18.3 毫米至 21.3 毫米焦距和 33.8 到 38.5 度的視場寬度，並配備了在黑暗中拍攝或螢光成像的白色和紫外發光二極體 (LED) 照明和從毫米距離到無限的機械調焦。該系統還可通過焦點合成處理生成一些圖像，並能儲原始圖像，也可以進行實時無損或 JPEG 壓縮。火星手部透鏡成像儀的（三維成像 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館））校準指標 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館），包括參考色、公制條形圖、一枚 1909 年維克多・大衛・布倫納版林肯便士（美分硬幣）
和用於深度校準的階梯圖。

美國宇航局表示，「好奇號」火星手部透鏡成像儀的主要目標，是獲取火星車所在的蓋爾撞擊坑現場中岩石和土壤的近距離高解析度照片。該相機能聚焦 0.8 英寸（2.1 厘米）到無窮遠距離處的任何目標，這意味著它還可以獲得火星景觀的圖片」。

該相機還用來拍攝漫遊車的照片，其中一張照片在 2013 年被《探索傳播》評為最佳太空機器人自拍照之一。

## 參考資料

布雷德伯里著陸場

## 外部連結

* 火星手部透鏡成像儀 - 美國宇航局
* 「好奇號」風景照 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）- 美國宇航局
火星报

《**火星報**》（俄語：Искра，羅馬化：_Iskra_，直譯：火星）是由俄國社會民主工黨的人士在德國所創辦的一份政治性的報紙，是為俄國社會民主工黨的黨報，列寧為其創辦人之一。

《火星報》的座右銘是為Из искры возгорится пламя（星火燎原），該句出於亞歷山大・奧多耶夫斯基對普希金的詩《致西伯利亞的囚徒》（俄語：В Сибирь）的回覆；另外東干族亦曾有份以東干語撰寫的《東方火星報》。

## 歷史

《火星報》在 1900 年 12 月在德國首次發行，不久後即遷往德國慕尼黑進行出版，1902 年 4 月移至英國倫敦出版，1903 年之後移至瑞士日內瓦繼續出版，在列寧退出此報的編輯後，《火星報》便成為孟什維克派的喉舌，最後《火星報》在 1905 年停刊，一共發行了 112 期，其中列寧參與編輯的前 51 期又被稱為《舊火星報》，52 期以後的部份則被稱為《新火星報》。

## 編輯者

初期成員：

* 弗拉基米爾・伊里奇・列寧
* 格奧爾基・瓦連京諾維奇・普列漢諾夫
* 維拉・扎蘇莉奇
* 帕維爾・阿克瑟爾羅德
* 朱利烏斯・馬爾托夫
* 亞歷山大・波特列索夫

後期加入者：

* 列夫・托洛茨基

## 參考與註解

## 延伸閱讀

## 參見

## 外部連結

* статья «Искра» в БСЭ
* http://museum.pskov.ru/virtual/museum/iskra （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
火星探勘者2001

**火星勘測者 2001**（Mars Surveyor 2001）項目是一項由多個部分組成的火星探索任務，為火星勘測者 98 的後續計劃。1998 年的兩艘探測器火星氣候探測者號和火星極地著陸者號全部丟失後，美國國家航空暨太空總署重新評估了其「更好、更快、更經濟」的探索理念，其中尤其針對 2001 年的兩個探測器項目進行調查。結果，該任務連同其著陸器和探測車在 2000 年 5 月被取消發射，但決定繼續軌道器部分的開發。2001 年 4 月，該軌道器以獨立於火星勘測者項目的「2001 火星奧德賽號」任務發射，並於 2001 年 10 月抵達火星；而在 2001 年被封存於潔淨室，接近完工的著陸器部件最終被重用於執行「鳳凰號」任務，該任務於 2007 年 8 月發射並於 2008 年 5 月成功登陸火星的。

## 太空飛行器

### 軌道器

### 著陸器

2001 年勘測者著陸器由洛克希德・馬丁公司與美國宇航局簽訂合同建造，除了太陽能電池板外，著陸器的基本設計與火星極地著陸器相同，而火星極地著陸器原本就是作為一系列發送到火星的低成本「火星勘測者」著陸器中的「首艦」。2001 年的「勘測者」著陸器還打算攜帶一台測試設備（火星原位推進劑製造設備的前體），以演示從火星大氣中製作氧氣、測試太陽能電池技術和減輕大氣塵埃對電源系統影響的方法。該測試設備整體外殼尺寸約 40x24x25 厘米，質量為 8.5 千克。大部分外表面都覆蓋著各種類型的太陽能電池。測試設備包括五項實驗：

* 火星大氣採集和壓縮（MAAC）：選擇性地吸收和壓縮火星大氣層中的二氧化碳，可能會在 1 到 3 個夜晚吸收約 4 克二氧化碳，然後通過加熱釋放；
* 制氧子系統（OGS）：生產推進劑級純氧；一台固體二氧化鋯制氧機通過高溫（750°C）電解二氧化碳產生氧氣；
* 火星陣列技術實驗（MATE）：測量火星表面光譜，並測試數種先進的太陽能光伏電池；
* 塵埃累積和排斥試驗（DART）：調查火星塵埃的特性，並測試減輕塵埃沉降在太陽能電池板上的技術（如靜電排斥）；
* 火星熱環境與散熱器特性（MTERC）：測量夜空溫度，並演示散熱器的高、低散熱功率性能。

火星勘測者 98 任務失敗後，火星勘測者 2001 著陸器的發射在 2000 年 5 月取消，這艘即將完工的探測器從 2001 年起被洛克希德・馬丁公司封存在環境受控的潔淨室中。該太空飛行器作為政府財產，後被用於執行火星探索計劃，作為「鳳凰號」任務的著陸器，目前它位於火星北極地區。除了使用 2001 年火星勘測者著陸器外，在「鳳凰號」任務中進行的三項實驗最初是為火星勘測者 2001 著陸器製造的儀器：

* 顯微、電化學和電導率分析儀（MECA）；
* 從未被啟用的著陸相機（MARDI）；
* 為「鳳凰號」任務進行了改裝的機械臂。

### 漫遊車

在任務取消前，就因成本超支和技術問題導致著陸器被重新設計，計劃中的大型雅典娜漫遊車被一輛名為「瑪麗・居里」的小型漫遊車取代，它曾是旅居者號的備用飛行件，旅居者號則是火星探路者號任務的組成部分。不過雅典娜號後來確實抵達了火星，兩輛這樣的探測車組成了 2004 年的火星探測漫遊者任務，其中的第二輛「機遇號」，就降落在火星勘測者 2001 著陸器計劃的目標地 — 子午線高原。

## 另請查看

* 火星探測任務列表
* 火星快車號
* 火星氧氣原位資源利用實驗

## 參考文獻

* NASA - NSSDC - Spacecraft - Details. [February 4, 2010]. （原始內容存檔於 2022-02-15）.
* 2001 Mars Odyssey Spacecraft. [February 4, 2010]. （原始內容存檔於 2022-01-12）.
* Mars Surveyor 2001. [February 4, 2010]. （原始內容存檔於 2010-08-23）.
* NASA Spacecraft Heads for Polar Region on Mars. [January 27, 2014]. （原始內容存檔於 2022-02-15）.

## 外部連結

* 美國國家空間科學數據中心主目錄條目 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* Mars Surveyor 火星勘探者 2001 漫遊車 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* （[//web.archive.org/web/20220215154113/https://ntrs.nasa.gov/search.jsp?R=956410&id=3&qs=Ne%3D25%26N%3D297%2B132 頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） 火星 2001 研討會：為取樣返回和人類探索做準備的綜合科學（描述任務和實驗的論文) （11 M pdf （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館））
* MIP 實驗 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）總結，發表在《月球和行星科學 XX》, 德克薩斯州休斯頓 (1999).
火星探测任务列表

本表紀錄世界各國有史以來的探測火星的各項任務，包含環繞、飛越、登陸任務。其中羅塞塔號及黎明號則是利用火星進行重力推進至其他天體。

## 參閱

* 火星
* 火星探測
* 火星殖民
* 月球探測任務列表
* 太陽系探測器列表

## 注釋

## 參考資料
火星探测车嵌入式计算机系统比较

美國宇航局火星車上的嵌入式計算機系統必須能夠承受太空中高水平輻射和大溫差變化。因此，與地球上常用的系統相比，可選擇的資源十分有限。

## 正在運行

對火星上的探測車實施直接遠程操作不太切合實際，因為地球和火星之間的通信往返時間約 8 至 42 分鐘不等，深空網絡系統在每個火星日的可用時間很短。因此，火星車團隊一般先規劃好指令，然後一次性向火星車發送一系列的操作指令。

火星車使用自主軟體根據其傳感器觀察結果作出相應決策。「旅居者號」探測車的每二幅立體圖像可生成 20 個三維導航 (探測器著陸時使用的初始軟體版本)。火星探測漫遊者車則可生成 15000（標稱）到 40000 個 (測量模式) 的三維點。

## 性能比較

除「好奇號」和「毅力號」外，每台火星車只有一台車載計算機，而「好奇號」和「毅力號」則都各有另一台用作備份的相同計算機。截止 2013 年 2 月，「好奇號」正運行在備份計算機上，它的主計算機在探測開始階段就出現了故障。

## 火星探測車

## 另請查看

* 輻射硬化

## 參考文獻

## 外部連結

* 太空太空飛行器上的計算機處理器晶片 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
火星探测飞船

**火星探測飛船**（MEM）是 20 世紀 60 年代美國宇航局提出的一種載人火星任務太空飛行器，它可參考所有企業和航天中心對火星著陸器進行的研究，但其核心主要涉及載人火星著陸器、地面短期停留居住艙和火星上升段的組合。火星探測飛船的變化包括太空飛行器設計，如無人火星表面貨運、綜合了通信中心、生活居住和實驗室的著陸器等。

火星探測飛船是上世紀 60 年代美國宇航局載人太空飛行器中心研究的火星軌道交會（MOR）和飛越 - 交會任務模式的一部分。火星探測飛船將由火星著陸器、地面短期停留棲居艙和上升飛行器組成，會合則由上升段承擔。火星探測飛船的一種設計將用於在飛越交會任務模式中在火星表面停留 40 天，或在火星軌道交會模式中停留 10 到 40 天 。此外，還有一種僅降落運送貨物的無人駕駛飛船，就像一輛火星表面的漫遊車一樣。另一艘火星探測飛船貨運著陸器將負責運送一台支持地面運營的核反應爐；第三艘僅著陸的飛船將配備通信、生活區和實驗室作為地面棲居艙。

20 世紀 60 年代初，美國宇航局與飛歌公司簽訂合同，為 20 世紀 70 年代初的火星任務設計一艘火星探測飛船。基本要求是搭載兩名太空人，一噸科學設備，並支持在火星 40 天的表面運行。 這一時期的另一艘火星探測飛船是艾姆斯研究中心簽約的 TRW 飛船，該飛船設計重量為 11.4 公噸，但設計用於火星大氣層，火星大氣層只有地球 10% 的大氣 TRW 飛船隻支持在地面運行 10 天。

1964 年，飛歌航空電子公司提出了一種升力體的火星探測飛船，大約 30 英尺（9.1 米）長，尾部寬 33 英尺（10 米），可搭載三名太空人。船體將由鈮和鎳合金製造。飛船的下降段將作為上升段起飛時的發射台，就像阿波羅登月艙一樣。

1969 年的太空任務團隊報告中討論了火星探測飛船的可行性，並申請在 1974 財年為 1981 年的火星任務或 1978 財年為 1986 年的任務開發作出決定。

任務規劃的分水嶺是在 1965 年 7 月，當時水手 4 號發回了更準確的火星大氣層數據。這排除了許多升力體和滑翔機的設計，這些設計是基於對火星大氣層的估計比水手 4 號所揭示的更厚而考慮的。

* 飛歌航空電子公司火星探測飛船；這是一架升力體，當新數據出現時，必須重新予以評估；
* 艾姆斯研究中心 TRW 火星探測飛船；
* 得摩斯火星探測飛船項目；
* 馬歇爾太空飛行中心的伍德科克在水手 4 號數據發布後，採用了更像阿波羅「組合」式設計的火星探測飛船。

美國宇航局馬歇爾太空飛行中心的戈登・伍德科克（Gordon Woodcock）基於對更薄火星大氣層（地球大氣的 0.5%）的研究，開發了火星探測飛船設計以及一種變體的純著陸器，它將搭載一輛稱為「流動實驗室」（Molab）的加壓載人火星車。

## 文化影響

* 登月之路，1966 年《時間隧道》中的一集，展示了 1978 年發射的火星探測飛船。火星探測飛船也出現在史蒂芬・巴科斯特的小說《遠航》中，這是一部架空歷史的太空探索小說，講述了 1986 年美國宇航局太空人乘坐「挑戰者號」火星探測飛船登陸火星的故事，該飛船是基於羅克韋爾的設計方案。
* 1976 年，《太空：1999》中的《泰勒》一集展示了一艘由馬丁・鮑爾設計的「恩波里厄姆號」太空飛行器，它顯然受到了火星探測飛船的啟發。該飛船象徵著創新（就像火星探測飛船一樣），是該系列中第一艘能夠超光速飛行的太空飛行器，這要歸功於外星人的空間跳躍推進器。
* 火星探測飛船也很可能啟發了安迪・威爾 2011 年小說《火星救援》中的阿瑞斯計劃火星上升飛行器（MAV）和下降飛行器（MDV）（後來改編成一部同名電影）。

## 另請查看

* 著陸器
* 載人火星車
* 火星棲居地
* 火星服

## 參考文獻

## 外部連結

* An Initial Concept Of A Manned Mars Excursion Vehicle For A Tenuous Mars Atmosphere （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） (1966)
火星探索計劃

**火星探索計劃 (Mars Exploration Program，MEP)** 是一項由 NASA 資助和領導探索火星的長期計劃。其成立於 1993 年，利用人造衛星、著陸器和火星車探索火星上生命的可能性，以及其氣候和自然資源。 該計劃由 NASA 科學任務理事會下的行星科學部門中的道格・麥克奎斯遜管理。 由於 NASA 2013 財政年度的預算減少 40%，因此成立了火星計畫規劃小組 (Mars Program Planning Group，MPPG)，以幫助重整火星探索計劃，聚集 NASA 的技術、科學、營運和任務的領導者。

## 概述

火星探索計劃分析小組 (Mars Exploration Program Analysis Group) 於 1999 年 10 月首次召開會議，使科學界能夠投入規劃火星探索計劃。與大多數 NASA 任務一樣，火星探索任務的成本相當高。 例如，NASA 的好奇號火星車（2012 年 8 月登陸火星）的預算超過 25 億美元。 NASA 也和歐洲太空總署 (ESA) 合作，以執行一項將火星土壤樣本送回地球的任務，該任務可能至少耗資 50 億美元，並需要十年時間才能完成。

### 目標

根據 NASA 的所說，火星探索計劃有四大目標，都與了解火星上是否存在生命有關。

* **確定火星上是否存在** **（或是曾經存在）生命**– 為了了解火星的宜居程度，首先要評估這顆行星是否適合生命生存，即確定火星上是否曾經有生命存在。 而關於火星探索計劃的主要策略，如果火星上真的出現了生命，就需要有大量存在的水。因此，該計劃的其中一個重點目標是尋找存在、曾經或可能存在水地方，例如乾涸的河床、地表下方和火星的極地冰蓋。
* **研究火星的氣候** – 火星探索計劃的另一個目標是研究火星現在和過去的氣候，以及影響火星氣候變化的因素。 目前已知的是，氣候受火星冰蓋的季節性變化、大氣中塵埃的移動以及地表與大氣之間水氣交換的調節影響。了解這些氣候現象能幫助科學家更有效的模擬火星過去的氣候，從而更深入的了解火星的歷史與動態。
* **調查火星地質學** – 火星的地質與地球不同，例如：火星的巨型火山和其缺乏板塊運動。火星探索計劃的其中一個目標是了解這些火星與地球的差異，以及風、水、火山、隕石坑和其他過程造成現在的火星表面的方式。分析岩石可以幫助科學家了解火星歷史上一系列的事件，通過識別僅在水中形成的礦物質來判斷火星上是否存在（或是曾經存在）豐富的水，並判斷火星是否曾經有過磁場。
* **為人類探索火星做好準備** – 載人火星任務是一項巨大的挑戰。 由於火星表面含有超氧化物且缺乏磁層和臭氧層來防止太陽輻射，科學家們必須盡可能多了解火星相關的事項，然後才能採取行動以實現將人類送上火星的目標。

### 挑戰

因於巨大的工程挑戰，火星探索任務的失敗率是 NASA 歷年來所有任務中最高的 火星探索計畫的許多任務涉及太空飛行器在火星的再入、下降和著陸 (EDL)，由於火星稀薄的大氣層和不平坦的表面，使得登陸火星更加困難。

火星的大氣層大約比地球稀薄 100 倍。因此探測器在下降過程中可能會無法達到可安全著陸的速度 ，且為了使用特定的雷達，必須低於一定的下降速度才可使用。所以必須開發其他能讓探測器減速的方式已達到目的。 但火星的大氣在不同時刻的變化很大，使工程師無法開發所有任務中通用的再入、下降和著陸系統。 再加上火星地表地形多變，使得任務工程師需保守的選擇著陸地點，讓飛行器達到足夠的減速。

還有，在火星著陸的過程大約需要 7 分鐘，而火星和地球的通訊時間更長，因此再入、下降和著陸系統必須完全自主運行，才能完成著陸程序。
火星表面極不平坦，包含岩石、山地和隕石坑。對於著陸器而言，理想的著陸區域應該是平坦且沒有岩石的。由於這種地形在火星上非常少，起落架必須非常穩定以防止在著陸時出現翻倒和不穩定的問題。此外，這些著陸器的減速系統包括噴向地面的推進器，推進器在接近地面時很可能會直接噴射到地表，導致有許多碎石飛濺，甚至形成坑洞，對探測器的穩定性與安全性產生影響。

除了著陸器在地表翻覆與推進器的的問題之外，山丘、台地、隕石坑和低窪處等大型地形起伏也可能造成雷達在對地面掃描地形與距離時產生干擾的問題。因此，雷達和都卜勒雷達可能會在下降過程中錯誤測量離地高度，若飛行器在下降過程中越過山地或低漥處，針對著陸器著陸地點的演算法可能會被干擾而過早或過晚釋放著陸器。

## 歷史

### 緣起

雖然在古代，巴比倫尼亞人、古埃及人、古希臘人已經在觀察火星了，但直到 17 世紀望遠鏡發明後，人們才對火星有近一步的研究。 歷史上首次向火星發射的探測器為蘇聯的火星 1A 號，但該探測器發射時未能達到地球軌道，任務失敗。 火星探測任務的失敗率非常高，將近有半數的探測器在開始執行主要探測任務前就失敗。

火星探索計劃是在 1993 年 8 月火星觀察者號衛星任務失敗後成立的。火星觀察者號是 NASA 自 1975 年維京 1 號和維京 2 號任務以來的首次火星任務，它攜帶了用於研究火星地質、天體物理學和氣候觀測的儀器。但是，在入軌前三天，它與地球失去了聯繫，最終任務失敗。

### 2000 年代

在 2000 年代，NASA 成立了火星偵察兵計劃，作為火星探索計劃的一部份，目的是向火星發送一系列小型且低成本的探測任務，這些任務是從科學界的提案中挑選出來的，預算上限為 4.85 億美元。該計劃中的第一個探測器是鳳凰號，它沿用了最初為 2001 火星奧德賽號製造的著陸器。而在 2008 年 9 月，NASA 宣布 MAVEN 被選為第二次的火星偵察兵計劃任務，用於研究火星大氣。 經過兩次的任務後，NASA 於 2010 年宣布，火星偵察兵計劃併入發現計劃。 洞察號最終被選為第 12 次發現計劃的任務，用於研究火星內部結構。

### 2010 年代

2013 財政年度，NASA 的行星科學部門大幅削減了 3 億美元的預算，這使得 NASA 取消參與歐洲太空總署 (ESA) 的 ExoMars 計劃，並對整個火星探索計劃進行了重新評估， 並成立火星計畫規劃小組，其目的是為探測器探索火星的程序架構奠定基礎。2012 年 2 月，火星探索計劃分析小組 (MPPG) 在華盛頓特區召開會議，討論 2018 年或 2020 年發射窗口期的候選任務，該計劃被稱為下一代的火星計劃 (Mars Next Generation)。

## 任務

### 列表

以上時間皆為 UTC (世界協調時間)

## 參見

* 火星探測
* 火星探測任務列表
* 火星偵察兵計劃

## 附註

## 參考文獻

## 外部連結

* 火星探索計畫官網 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）(噴氣推進實驗室)
* 火星探索計劃分析小組 (MEPAG) 官網 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） (噴氣推進實驗室)
火星撞擊坑

火星上有數以萬計個大大小小的撞擊坑，但並非都有名字，因為自從 1970 年代海盜號製作全球地圖時就已開始將撞擊坑命名，往後隨探測器的相機解析度提高而發現的更多小撞擊坑則未全數命名，目前僅只有 1000 座已被命名。**火星撞擊坑**是以科學家或科幻作家的姓氏命名，而直徑小於 60 公里的大部分以地球上的城鎮命名。

## 列表

在此列出直徑大於 200 公里的撞擊坑，關於全部列表請看 [1]。直徑用公里，經度為東經，參見火星地理 #經緯坐標。

## 撞擊坑形態

撞擊坑型態讓我們了解火星表面的結構和組成，尤其是地表下狀況和火星地質歷史。葉狀噴發物覆蓋層（左圖）和中間山（pit crater）在火星很常見，但在月球卻很少見。這些證據顯示有揮發性物質（液態水或水冰）在靠近地表處。撞擊坑的下降結構顯示了因為火山、河流作用與風成活動。

尤蒂撞擊坑（Yuty Crater）是典型的壁壘型撞擊坑（Rampart crater），名字由來於噴發物邊緣的形狀。尤蒂撞擊坑的噴發物完全覆蓋了一側較老的另一撞擊坑，代表噴發物質只有很薄一層。

## 人類觀測以來新形成的撞擊坑

至 2014 年 5 月，有明確記錄的新形成撞擊坑（形成前後皆有照片佐證）數量約有 400 個，直徑皆為數十公尺以內。發現地點多為地表顏色較淺、沙塵覆蓋區域，原因是撞擊時會將地下顏色較暗的砂石撞出、覆蓋在周圍地表形成暗斑，照片上前後明暗差異明顯而較容易發現的緣故。

中高緯度的一些新撞擊坑曾將地下水冰撞出，而在數個月內漸漸昇華消失。

## 參考資料

## 參見

* 火星地理
* 火星鏈坑列表
* 月球環形山列表
* 月海列表
火星旗

**火星旗三色旗**（**Flag of Mars**）是用來表示火星的三色旗。該旗是被火星學會（Mars Society）和行星學會（The Planetary Society）提出和使用。

## 設計

火星旗是被設計用來表示火星「未來的歷史」。在最左邊，靠著旗杆的紅色條代表現在的火星表面。藍色條和綠色條則代表未來如果人類移民火星，可能會對火星進行地球化。金・史丹利・羅賓遜（Kim Stanley Robinson）寫的小說火星三部曲是火星旗設計概念的來源。該旗最早被設計是 NASA 的科學家李天龍（Pascal Lee）在 1999 年夏季加拿大德文島的火星北極研究站（Mars Arctic Research Station）研究項目中提出。

## 使用

火星旗現在使用在德文島上的閃線火星北極研究站（Flashline Mars Arctic Research Station）上使用。猶他州的火星沙漠研究站（Mars Desert Research Station，MDRS）也使用該旗。1999 年發現號太空梭 STS-103 任務中，該旗被任務專家約翰・格倫斯菲爾德（John M. Grunsfeld）帶到太空。

### 官方地位

因為火星表面沒有居民，所以沒有任何政府等官方機構使用火星旗。此外，外太空條約第二條說：「太空，包含月球等其他天體，不得通過提出主權要求，使用、佔領或以其他任何方式把外太空據為己有。」

## 參考

## 外部連結

## 參見

* 火星殖民
* 載人火星任務
火星日

**火星日** 是火星上太陽日。一個火星日是在火星上的觀測者觀測到的，太陽兩次到達相同的子午線的明顯間隔時間。它是火星上的幾個時間計量單位之一。

火星日比地球日稍長。大約需要 24 小時 39 分鐘 35 秒。火星年大約是 668 火星日，相當於大約 687 地球日或 1.88 地球年。

火星日最早是在 1976 年在維京號任務期間被採用，它是 NASA 在做某些任務時的時間計量單位，比如說安排火星探測車的使用中來描述時間。 

## 長度

在火星上一個晝夜循環的持續時間為 24 小時 39 分鐘 35.244 秒，相當於 1.02749125 的地球日。

火星的恆星日（相對於固定恆星，自身旋轉一周的時長），只有 24 小時 37 分鐘 22.66 秒。由於火星繞太陽的公轉，火星的太陽日比恆星日稍長。

## 參考
火星日食

**火星日食**是指在火星上觀測到太陽被火星的衛星遮擋而形成的天文現象。火星的兩顆衛星（火衛一和火衛二）比地球的衛星月亮小，減少了火星上發生日食的數量。

## 火衛一造成的火星日食

由於火衛一的體積小（平均半徑為 11.27 公里）和其快速的公轉，火星表面上觀測到日食不會長於三十秒。火衛一繞火星公轉一周僅 7 小時 39.2 分鐘，而火星的自轉週期為 24 小時 37 分鐘 22 秒，這意味著火衛一可以在一天（火星日）內形成兩次火星日食。火衛一引起的火星日食都是環食，因為火衛一不夠大，離火星也不夠近，因而無法形成全食。

## 火衛二造成的火星日食

火衛二太小（平均半徑約為 6.2 公里），也離火星太遠，以至於無法形成真正的日食。在火星上觀測所能見到火衛二所造成的日食，頂多就是一個小黑點橫越太陽盤面。

## 從地球觀測

兩顆衛星都太小，以至於無法在火星表面投射出足以從地球上觀測到的陰影。不過，在第一顆人造衛星進入火星軌道不久後，就在其傳送回地球的影像中看見火衛一的陰影了。其中有些照片是來自 NASA 所發射的火星探測漫遊者：機會號。

## 參考文獻
火星時

**火星時**，根據火星公轉和自轉而定出來的歷法與時間機制。

火星有著 25.19° 的轉軸傾角，且自轉一周的時間與地球相似，因此火星亦有四季之分。但是，火星的一年約等於地球的兩年，且其軌道離心率亦比地球大得多，因此其四季變化均會比地球的差得多，而使用日晷測量火星時間所得出的數據亦會變得非常不準確。

各種計劃已經建議將火星的時間和曆法從地球的時間和曆法中獨立出去，成為一個實用的曆法，用於火星勘探用。

## 火星時間

火星的恆星時長 24 小時 37 分鐘 22.663 秒，而太陽日則長 88,775.24409 秒，或 24 小時 39 分鐘 35.24409 秒。而地球的恆星時和太陽日則分別是 23 小時 56 分鐘 4.0916 秒及 24 小時。在比較之下，一火星太陽日等於 1.027491 地球太陽日，即比地球太陽日長 2.7%。

為了應對火星太陽日比地球太陽日長 39 分鐘 35 秒的問題，不同航天機構均提議了不少火星時鐘設計，但至今還沒有獲接納。其中最常見的火星時鐘中的一日長 24 小時 39 分鐘 35 秒。

### 火星協調時間

火星協調時間（英語：Coordinated Mars Time，簡稱 MTC）是一種用於火星、類似於地球上世界時的時區規畫。火星協調時間是以火星的本初子午線作為定義標準的平均太陽時曆法。「火星協調時間」一名是改自地球的「協調世界時」（Coordinated Universal Time），但是此名稱卻有誤導成份：協調世界時有使用閏秒這一概念，但火星協調時間根本沒有任何閏秒。

### 火星時區

迄今為止，每一個火星著陸器都只會使用自己專屬時區。但是，在六個成功著陸的火星登陸器之中，有五個均使用了當地平均太陽時（local mean solar time），只有第六個登陸器火星探路者使用了當地真太陽時（local true solar time）。

## 火星日

**火星日**，是指火星上一「晝夜」的時間，即火星上的一個太陽日。火星的一個恆星日的平均長度是 24 小時 37 分 22.663 秒，而火星的一個太陽日平均為 88775.24409 秒或 24 小時 39 分 35.24409 秒。火星的平均太陽日僅比地球長近 2.7％。

火星與地球一樣存在均時差，它可以通過火星的日行跡來計算。由於火星的軌道離心率比地球大，所以火星的太陽日長度相當不恆定。平均一天的長度變化幅度比地球大很多，在火星上，太陽比火星鐘錶的運行有時要慢 50 分鐘，有時又可快 40 分鐘。

## 火星曆

研究火星的科學家通常以火星相對太陽的經度變化（Ls）計算火星年。
Ls 將火星春分定為 0 度，所以 Ls90 是火星夏至，Ls180 是火星秋分，Ls270 是火星冬至。

與地球的日曆相比，火星曆是 2015 年由美國國家航空暨太空總署有關的科學家提出，歐洲太空總署及各國探索火星的太空、航天機構一致採用，作為火星活動的記事日曆。火星曆只用年和日，沒有月份和星期。火星曆使用太陽經度（範圍 0°-360°）定義火星年，並以 1955 年 4 月 11 日（Ls = 0°）作為第一年的開始。火星 0 年從 1953 年 5 月 24 日開始，並將之前的年份定義為負數。

火星 - 1 年，地球日期 1951 年 7 月 7 日開始；

火星 0 年，地球日期 1953 年 5 月 24 日開始；

火星 1 年，地球日期 1955 年 4 月 11 日開始；

火星 35 年，地球日期 2019 年 3 月 23 日開始；

火星 36 年，地球日期 2021 年 2 月 7 日開始；

火星 37 年，地球日期 2022 年 12 月 26 日開始

## 曾經出現但無人使用的火星曆法

在地球，地球人通常使用格里曆，雖然相較儒略日複雜卻相當實用。基於類似的理由，如果有一天人類要在火星上協調不同地區的事情，就必須使用同一種曆法。大流士火星曆是其中一種被提出的曆法。因為火星年較地球年長，這曆法使用 24 個月，每個火星月的長度與地球的月長度接近。然而，地球的月份長度其實是與月球公轉地球周期有關係的，但一個 "火星月" 與兩個火星衛星都公轉周期都無關。火衛一與火衛二的周期僅為 7 小時與 30 小時。實際上，無論是大流士曆或者其他被提出的火星曆均無人使用。

## 科幻作品中的火星時

在金・史丹利・羅賓遜的《火星三部曲》小說裡，火星的時間仍維持與地球一致的 24 小時制，但在半夜時鐘會凍結 39.5 分鐘。同樣在《火星三部曲》裡，火星曆法使用 24 個月，在原英文版小說中月份的名稱仍與地球月份名稱一致，只是會在前面加註（如 1 Janurary 代表第一個一月）

## 火星地球時間轉換方程式

* 儒略日
  * MJD = JD − 2,400,000.5
* 協調世界時
  * UTC = （MJD mod 86400） \* 24
* 火星太陽日
  * MSD = （自 2000 年 1 月 6 日開始計算 00:00:00 UTC）/88775.244 + 44795.9998
* 火星協調時間間
  * MTC = （MSD mod 86400） \* 24

## 參考文獻

## 外部連結

* MARS24 火星時應用 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* 美國宇航局算法 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* 美國宇航局火星時鐘 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）（好奇號）
火星時代

《**火星時代**》（英語：_**Mars**_），是一部 2016 年推出的美國劇情式紀錄片，由美國國家地理頻道製作。故事改編自美國作家史蒂芬・派屈尼克 2015 年的著作《如何在火星上生活》（_How We'll Live on Mars_），講述在人類積極探索火星的 2033 年，首次展開載人前往火星的任務，任務成員如何面對在火星上存活的重重阻礙，並且在上面建立永續的人類文明。

該節目結合了電影和紀錄片的元素，以現在與可能的未來做對比。藉由電影等級的電腦特效，建構出火星這個異世界的樣貌，以及在這裡探索的任務成員的生活；在虛構情節發展的同時，《火星時代》也記錄了太空探索的現況，如 ExoMars 探測器的發射、太空人史考特・凱利完成在國際太空站生活一年的壯舉等等，並且透過與當今不少傑出的專家、任務成員與計劃的科學家，如伊隆・馬斯克、尼爾・德葛拉司・泰森、《火星任務》作者安迪・威爾、安・德魯彥、查爾斯・伯爾登等人的訪談，呈現首次火星任務的太空科技。

該系列主要於摩洛哥和布達佩斯拍攝。

## 故事簡介

西元 2033 年，即將改寫人類歷史的「狄德勒斯號」從美國佛羅里達州的卡納維爾角發射，六位來自「國際火星科學基金會」的科學家成為第一批登上這顆紅色星球的人類，但狄德勒斯號在登陸火星的過程中便發生故障，使著陸地點和原先計劃預定的地點差了 75.3 公里之遙，沒想到之後伴隨而來的是一連串的問題和危機，儘管組員都受到控制中心的監控，他們仍必須盡其所能在這個隨時都可能變得致命的新世界中生存，並找到適合屯墾的地點，建造一個人類能夠在火星上高度自給自足的文明。

## 登場人物

### 狄德勒斯號

* **班・沙耶**（Ben Sawyer）－ 班・卡頓（Ben Cotton）飾
* **宋荷娜**（Hana Seung）－ 金智海（Jihae）飾
* **愛蜜莉・杜蘭**（Amelie Durand）－ 克萊門汀・波瓦達茲（Clementine Poidatz）飾
* **羅伯・富考特**（Robert Foucault）－ 塞米・羅提比（Sammi Rotibi）飾
* **哈維爾・狄加多**（Javier Delgado）－ 阿爾貝托・阿曼（Alberto Ammann）飾
* **瑪塔・卡門**（Marta Kamen）－ 安娜瑪麗亞・瑪琳卡（Anamaria Marinca）飾

### 席格斯號

* **保羅・理查森**（Paul Richardson）－ 約翰・萊特（John Light）飾
* **萊絲莉・理查森**（Leslie Richardson）－ 卡西瑪・蕭（Cosima Shaw）飾

### 其他人物

* **艾德・葛蘭**（Ed Grann）－ 奧利佛・馬丁內斯（Olivier Martinez）飾
* **宋俊**（Joon Seung）－ 金智海 飾

## 劇中名詞

### 太空船

* **狄德勒斯號（Daedalus）**

　
: 史上首艘在火星上著陸的載人太空船，全長 50.2 公尺。西元 2033 年連同上面的六位科學家從甘迺迪太空中心的 39A 發射平台發射，耗時半年到達火星，卻在降落過程中發生故障，在距離預備基地營 75.3 公里的米拉斯峽谷西南部著陸。

* **維加號（Vega）**

　
: 第二艘前往火星的太空船，於 2034 年抵達，運送所需的物資與人力，並協助拓展奧林帕斯城。

* **席格斯號（Cygnus）**

　
: 第三艘前往火星的太空船，於 2037 年抵達，帶領數位科學家協助奧林帕斯城升級電力和基礎的建設。

### 研究機構

* **國際火星科學基金會（International Mars Science Foundation, IMSF）**
* **火星任務公司（Mars Mission Corpoation, MMC）**

### 地點

* **基地營（Base Camp）**

　
: 狄德勒斯號原先預定降落的地點，為該太空船抵達前預先組建的預備基地，位於伊烏斯峽谷東部。

* **奧林帕斯城（Olympus Town）**

　
: 人類在火星上建造的第一個永久營地，位於水手號谷附近一座深達 203 公尺，由熔岩管形成的洞穴內。

## 每集內容

以下採用國家地理頻道 2016 年於台灣播放時所使用的標題與各集順序。

第一季

第二季

## 參考來源

## 外部連結

* 官方網站
* 台灣官方網站 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* 「IMSF」官方網站 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* 網際網路電影資料庫（IMDb）上《Mars》的資料（英文）
* 爛番茄上《火星時代》的資料（英文）
火星有机分子分析仪

**火星有機分子分析儀**（Mars Organic Molecule Analyser）英文簡稱「**MOMA**」是一台基於質譜儀的儀器，它將搭載在羅莎琳德・富蘭克林號探測車上，於 2022 年 8 月至 10 月發射到火星執行天體生物學任務。該設備將在收集的火星土壤樣本中尋找有機化合物，通過描述檢測到的有機物分子結構，它可深入了解潛在的分子生命印跡。火星有機分子分析儀將能檢測到濃度低至億分之一（ppbw）的有機分子，專門檢測固體粉末樣品，但不進行大氣分析。

該設備的首席研究員為來自德國馬克斯・普朗克太陽系研究所的弗雷德・戈斯曼（Fred Goesmann）.

## 概述

火星有機分子分析儀的目標是：分析羅莎琳德・富蘭克林號探測車鑽取的火星表面下 2 米深處樣本中的各種有機化合物，以尋找過去火星生命的跡象。它只檢測固體粉末樣品，它不進行大氣分析。

火星有機分子分析儀將首先蒸發固體有機化合物，以便通過質譜儀進行分析。有機物質的蒸發通過雷射解吸和熱揮發兩種不同技術實現，然後再使用四台氣相色譜 - 質譜儀柱進行分離，最後通過離子阱質譜儀對有機分子進行鑑定。

### 有機生命印跡

雖然沒有明確的火星生命印跡可供尋找，但較務實的方法是尋找某些分子，如脂質和磷脂，它們可形成能跨地質年代保存下來的細胞膜。脂質和其他有機分子可能表現出非生物有機物質中不存在的生物特徵。如果是由生命形式合成，則此類化合物可能僅在較窄分子量範圍內高濃度地被發現，不像碳質隕石中檢測到的較寬分子量範圍內的化合物。在糖和胺基酸的情況下，過多同手性的分子是其生物起源的另一條重要線索。假設火星上的生命像地球一樣為碳基和細胞生命，則預計會有共同的組成部分，如胺基酸鏈和核鹼基鏈（核糖核酸、脫氧核糖核酸或它們的類似物）。此外，在已鑑定出的其它支持證據背景下，一些高分子量的異構體有機物
可能也是潛在的生命印跡。其他檢測的目標化合物還包括脂肪酸、甾醇和霍烷（hopanoid）。

### 背景有機物

預計火星表面會積聚大量由星際塵埃顆粒和碳質隕石輸送的大有機分子，火星有機分子分析儀對該部分的描述，不僅可以確定痕量生物標記物的潛在背景豐度，還可以測定通過作為深度函數的輻射和氧化對該物質的分解程度，為在當地地質和地球化學背景下解釋樣本的來源，這一點至關重要。

## 開發

火星有機分子分析儀與氣相色譜 - 質譜儀相關的組件分別源自海盜號著陸器、菲萊著陸器上的彗星採樣與成分實驗件（COSAC）以及好奇號探測車上的火星樣本分析設備。但過去海盜號著陸器和好奇號探測車使用的方法大多具有破壞性（熱解），因此，造成了有機物質的重要信息丟失。此外，這些原來的儀器只能檢測到揮發性分子，並且只有非極性分子才可通過色譜儀柱到達檢測器。火星有機分子分析儀將熱解衍生與破壞性較小的方法相結合：雷射解吸質譜法（LDMS），它允許通過質譜儀（MS）檢測和描述大而完整的分子片斷，該技術不受上述缺點的影響，且不受已知在火星表面分布豐富的高氯酸鹽的影響 。串聯質譜儀則可用來進一步描述這些分子的特點。

馬克斯・普朗克太陽系研究所正在牽頭此項開發，國際合作夥伴包括美國宇航局。火星有機分子分析儀的質譜儀（MS）和主要電子設備由美國宇航局戈達德太空飛行中心提供，兩家法國研究所國家科學研究中心和法國大氣、介質和空間觀測實驗室負責研製氣相色譜儀（GC），而紫外雷射器則由德國漢諾瓦雷射研究中心開發。火星有機分子分析儀並非一台單一的緊湊型儀器，而是在探測車內留有許多機械和熱能接口的模塊化結構設備，最後由義大利泰雷茲阿萊尼亞宇航公司進行總裝和驗證。

## 參考文獻

## 外部連結

* YouTube 上的 Video (04:14) – 火星地外生物探測車 / 火星有機分子分析儀（MOMA） （美國宇航局 2018 年 5 月 24 日）
火星样本分析设备

**火星樣本分析設備**（Sample Analysis at Mars）英文縮寫「**SAM**」，是火星科學實驗室「好奇號」火星車上的一套儀器，主要用於分析大氣和固體樣本中的有機物和氣體。
它是由美國宇航局戈達德太空飛行中心、與大氣系統跨校實驗室（由法國國家科學研究中心和巴黎各大學聯合運營）相關的法國「大氣、環境暨太空觀測實驗室」、美國蜜蜂機器人技術公司以及許多其他外部合作機構共同開發。

## 儀器

火星樣本分析設備由三種儀器組成：

1. 四極質譜分析器（QMS）檢測從大氣中取樣的氣體或固體樣品加熱釋放出的氣體。
2. 氣相色譜儀（GC）用於將複雜混合物中的單種氣體分離為分子成分，在質量範圍為 2-535 道爾頓的質譜儀中分析產生的氣流。
3. 可調諧雷射光譜儀（TLS）精確測量火星大氣層中二氧化碳（CO2）和甲烷（CH4）的氧和碳同位素比率以確定它們的地質性或生物性來源。

## 子系統

火星樣本分析設備還有三個子系統：「化學分離和處理實驗室」，用於濃縮和衍生有機分子樣品；「樣品作業系統」（SMS），將火星科學實驗室鑽機輸送的粉末傳送至火星樣本分析設備入口，並倒入 74 個樣本杯中的一個。然後，樣本作業系統再將樣本移至烘箱，通過加熱到 1000 攝氏度釋放氣體；氣泵子系統，則用於淨化分離器和分析儀。

位於密西根大學的空間物理研究實驗室 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）製造了主電源、命令和數據處理單元、閥門及加熱器控制器、燈絲 / 偏置控制器和高壓模塊。非製冷紅外探測器則由波蘭唯銳科技公司（VIGO System）開發和提供。

## 時間表

* 2012 年 11 月 9 日：一小撮細砂和塵埃成為第一份放入到火星樣本分析設備中的固體火星樣本，該樣本來自一處被稱為石巢的風蝕地面，之前化學與礦物分析儀曾在此進行過樣本礦物分析。
* 2012 年 12 月 3 日：美國宇航局報告火星樣本分析設備檢測到水分子、氯和硫，然而，不排除有機化合物可能來自「好奇號」自身的污染。
* 2014 年 12 月 16 日：美國宇航局報告說，「好奇號」探測車在火星大氣中檢測到可能是局部性的「十倍峰值」甲烷，「20 個月內進行了十幾次」的樣本測量結果顯示，2013 年末和 2014 年初甲烷含量有所增加，平均「大氣層甲烷含量為十億分之七」，但在此前後，平均讀數隻約為該水平的十分之一。此外，好奇號探測車分析了從其中一塊名為「坎伯蘭」岩石中鑽取的粉末，在粉末中檢測到高含量的有機化學品，尤其是氯苯。
* 2015 年 3 月 24 日：美國宇航局報告首次檢測到加熱火星表面沉積物後釋放出的氮。硝酸鹽中的氮處於「固定」狀態，這意味著它是一種可供生物體利用的氧化形式，這一發現支持了古代火星可能適宜生命居住的觀點。
* 2015 年 4 月 4 日：美國宇航局報告了根據「好奇號」探測車上樣品分析設備利用氙和氬同位素對火星大氣進行的研究，測量結果支持了火星早期歷史大氣層「劇烈」散失的推測，並與地球上發現的一些火星隕石中所含的大氣特徵一致。

## 圖集

### 視頻

## 另請查看

* 熱釋氣分析儀 (鳳凰號登陸器)
* 尤里儀

## 參考文獻

## 外部連結

* 火星樣本分析設備 - 美國宇航局 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* 火星樣本分析設備被安裝到火星車 - 美國宇航局 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* 火星樣本分析設備組件，無側板 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
火星極冠

火星有兩個永久性的極冠。在極區的冬天，極冠沉浸在持續的黑暗中，使得表面冷卻，並導致大氣中 25－30% 的二氧化碳凝華在表面成為板狀的固態二氧化碳（乾冰）。當極區再次曝露在陽光下，冰凍的 CO2 會昇華 。這種季節性的行動運輸大量的塵埃和水蒸氣，產生類似地球的霜凍和巨大的卷雲。機會號在 2004 年曾經拍攝到水冰的雲。

兩極的冠主要由水冰組成。北半球的冬季，冰凍的二氧化碳積累為一米厚的薄層（相對於南極）；南極冠有厚約八米的永久乾冰蓋。在火星北半球的夏季，北極冠的直徑約為 1,000 公里，並且包含大約 160 萬里立方公里的冰，如果均勻的分佈在極冠將有 2 公里厚（相較之下，地球的格陵蘭冰原體積是 285 萬立方公里）。南極冠的直徑為 350 公里，厚度約為 3 公里。 估計南極冠和相鄰層狀沉積的冰總體積也在 160 萬立方公里。兩極的冠都顯現螺旋結構，最近火星勘測軌道飛行器使用 SHARAD 的雷達穿透冠的分析顯示，螺旋是由於科氏效應的沉降氣流造成的。

南極冠附近一些地區的季節性結霜導致地面形成 1 米厚的乾冰板。隨著春天的來臨，陽光溫暖了地下和來自下方的 CO2 昇華的壓力，抬高乾冰板並最終導致破裂。這導致火星間歇泉的噴發，並造成 CO2 氣體與暗色的玄武岩沙子或塵埃的混合。這個過程是快速的，在幾天、幾周或數月的觀察，就會發現這不尋常變化率的地質學 －特別是在火星。氣體在衝向間歇泉的地方，會在冰層下雕刻出一種類似蜘蛛狀的徑向通道。

## 結冰的大氣層

基於 16 年來對圍繞火星周圍太空船軌道微小變化的研究，當一個半球經歷冬天時，大約有 3 兆到 4 兆噸的二氧化碳凍結到北極和南極冠。這代表火星大氣層的整體質量有 12% 到 16% 被凍結。這些觀測支援 2010 年的火星全球參考大氣層模型（Mars Global Reference Atmospheric Model—2010）。

## 層

兩極的冠都顯示了層狀特徵，稱為極層沉積，這是由於季節性融化和沉積的冰，以及來自火星沙塵暴的塵埃造成的。關於火星過去氣候的資訊可能最終會在這些層中顯露出來，就像在地球上所做的樹木年輪模式和冰核資料一樣。兩極的冠也顯示溝槽特徵，可能是由風流模式造成。溝槽也會受到灰塵量的影響。塵埃越多，表面的顏色越暗。越暗的表面，融解的也越快。黑暗的表面會吸收越多的能量。還有一些其它的理論試圖解釋巨大的溝槽。

**在 HiWish 計畫下，由 HiRISE 觀察到的冠層**

* * * * *

## 北極冠

北極冰冠的大部分是水冰，還有一個季節性的乾冰板，固態的二氧化碳。每個冬天，冰蓋會增加 1.5 至 2 米厚度的乾冰。在夏天，乾冰昇華（直接從固體成為氣體）進入大氣層。火星因為自轉軸的傾斜角度接近我們的地球（火星為 25.19°，地球為 23.44°），所有與地球有相似的季節。

在火星的每一年，稀薄大氣層的二氧化碳（CO2）有三分之一會在 "凍結" 北半球和南半球冬季的冰冠上。科學家甚至由二氧化碳的流動，測量到火星引力場微小的變化。

北極的冰冠海拔（底部在約 500 米，頂端約在 2,000 米）較南極冰冠（底部在約 1,000 米，頂端約在 3,500 米）低。北極冠也比較溫暖，所以冰凍的二氧化碳在每個夏天都會。在夏天保留下來的這一部份冰冠是由北冰組成的，被稱為北殘冠。水冰的厚度被認為高達 3 公里。較薄的季節性冰冠在夏末到初秋會形成各種的雲。雲層下沉降落，使冰冠增厚，被稱為極帽（polar hood）。北極冠的極帽在極軸附近是對稱的，並且在表面分布至大約北緯 60 度處。NASA 的火星全球探勘者號的高解析影像顯示，北極冠頂主要是由坑（凹地，pits）、裂縫、小隆起和球型突出物，使它的外觀像是山寨的乳酪。坑在南極冠非常的不同，在空間上與完全不同的沉積物緊密結合在一起。

兩個極冠都顯示季節性融化和沉積的冰和火星塵暴的沙塵造成的分層特徵。這些極區的層狀沉積位於永久極冠之下。關於火星過去氣候的資訊可能最終會在這些層中顯露出來，就像地球上樹木的年輪和冰核資料一樣。兩個極冠也都顯示溝槽的特徵，可能是由風流模式和太陽角度引起的，已經有好幾種理論提出企圖來解釋。溝槽也會受到灰塵量的影響。塵埃越多，表面的顏色越暗。越暗的表面，融解的也越快。黑暗的表面會吸收更多的光能。一個巨大的峽谷，北極峽谷，切進北極冠的一半。它的寬度大約 100 公里，深約 2 公里，比地球的大峽谷更深。

## 大氣環境

火星平均氣壓為 6.1 百帕（約等於二氧化碳分壓），此時二氧化碳的昇華點是 148K。夏季，北極冠表面溫度可達 205K，足夠使冬季形成的乾冰全部昇華，再加上測得夏季時極冠上方大氣所含的水氣已達飽和，推論出北極永久極冠是由水冰組成；相比之下，南極冠夏季表面溫度低於二氧化碳昇華點，故南極永久極冠除了主要的水冰，其上還有一層乾冰。

## 季節變化

南極的季節性極冠約在南半球秋分開始擴張，冬至附近時擴張最大，約到南緯 40 度，尤其在阿爾及爾平原與希臘平原地勢低氣壓高的緣故，可穩定存在於更低的緯度。過冬至極冠漸漸回退，春分時已退到南緯 60 度。

## 兩極高原

在表層冰之下，整個北極高原（Planum Boreum）與南極高原（Planum Australe）幾乎是水冰與沙互層的構造，稱為**極地層狀沉積**（polar layered deposits），再下面則是原本的地殼，可稱為**基底層**（basal unit）。

## 探測與研究

伊卡洛斯 196 期特刊中，從 2006 年第四屆火星極地科學暨探索會議（Mars Polar Science and Exploration Conference）歸納出下列五項重要的疑問：

1. 極地層狀沉積（PLD）的物理特性是如何？與周圍各個地質單位的關係是如何？
2. PLD 何時形成？相關的冰河、河流、沉積與侵蝕歷史是如何？
3. PLD 的質量與能量收支是如何？由哪些機制控制，從季節或更長時間尺度來看？
4. PLD 的層理記錄著的成份變動、氣候變化歷史是如何？
5. 揮發物與沙塵是如何來往於極地與非極地儲存庫？這過程如何影響過去與現在地表與地下冰的分布？

## 參考文獻

## 參見

* 極冠
* 北極高原
* 南極高原
* 火星氣候
* 火星水文
火星極地登陸者

**火星極地著陸者號**（Mars Polar Lander）是美國國家航空暨太空總署的火星探測衛星，也是火星探測 98 計畫（Mars Surveyor '98 mission）的一部份，於 1999 年發射。火星極地著陸者號也搭載深太空二號（Deep Space 2）探測器升空，預計登陸火星南極。火星極地著陸者號後來在登陸火星的過程中失去聯絡，任務失敗。失敗原因很可能是程式發生錯誤，所以逆噴射引擎在距離地表 40 公尺的地方關閉，導致火星極地著陸者號墜毀在火星表面。

## 任務

### 發射

火星極地著陸者號於 1999 年 1 月 3 日 20:21:10UTC 由美國國家航空暨太空總署卡納維拉爾角空軍基地 17 號航天發射複合體發射，使用的是德爾塔 - 2 運載火箭。Star 48 固態燃料在燃燒 47.7 分鐘後，火星極地著陸者號順利進入為期 11 個月的軌道，朝向火星前進。火星極地著陸者號當時的速度為每秒 6.884 公里。火星極地著陸者號在前往火星途中，被包裹在減速傘內部，同時與地球進行連繫。這時期也被稱為巡航階段。

### 登陸火星

火星極地著陸者號於 1999 年 12 月 3 日接近火星，開始準備登陸。巡航階段在 14:39:00 UTC 結束，通訊暫時中斷，直到探測器登陸火星為止。在進入大氣層前六分鐘，由程式控制的火箭噴射器會開啟 80 秒，讓火星極地著陸者號可以用適當的角度進入大氣層。當火星極地著陸者號進入大氣層時，摩擦產生的溫度會高達攝氏 1650 度，防熱盾可以讓探測器在高溫之下不受損害。探測器在 20:10:00 UTC 進入火星大氣層，速度為每秒 6.9 公里。

當火星極地著陸者號以每秒 6.9 公里的速度通過大氣層，2.4 公尺的防熱盾將會在火星上空 125 公里處開始運作。火星極地著陸者號將利用防熱盾與大氣摩擦來減低探測器之運動速度，此階段約持續 116 公里。在進入大氣層三分鐘後，探測器速度減慢至每秒 496 公尺。防熱盾脫離探測器後，8.4 公尺寬的聚酯減速傘展開，此時距離地表 8.8 公里。減速傘讓探測器速度減緩至每秒 85 公尺後，地面雷達開始偵測地表，尋找最佳的登陸地點。火星極地著陸者號預計在 20:15:00 UTC 登陸在南極高原。通訊系統預計在 20:39:00 UTC 與地球連接。然而美國國家航空暨太空總署一直無法跟探測器取得聯絡。

### 通訊失敗

1999 年 12 月 3 日 14:39:00 UTC，火星極地著陸者號最後一次遙測數據傳抵地球，當時探測器正結束巡航階段，準備進入大氣層。美國國家航空暨太空總署後來並未取得任何火星極地著陸者號傳送回來的訊號，他們利用火星全球探勘者號拍攝預計的登陸地點。火星全球探勘者號拍攝到一個可能是火星極地著陸者號的物體，但是火星偵察軌道器後來排除該物體為火星極地著陸者號的可能性。美國國家航空暨太空總署無法跟探測器取得聯絡。

美國國家航空暨太空總署不清楚通訊失敗的因素，然而失敗審查委員會認為很可能是程式發生錯誤，所以逆噴射引擎在距離地表 40 公尺的地方關閉，導致火星極地著陸者號墜毀在火星表面。

火星氣候探測者號在火星極地著陸者號墜毀兩個半月前與地球失去聯繫，所以糟糕的設計與管理受到大眾批評，被認為是任務接連失敗的原因。

## 參見

* 太陽系探測器列表
* 永久花

## 參考資料

## 延伸閱讀

* Mars Polar Lander (1999-001A). NSSDC Master Catalog. NASA. 2001 [2009-04-22]. （原始內容存檔於 2017-02-27）.
* Michael C. Malin. Hidden in Plain Sight: Finding Martian Landers. Sky and Telescope. July 2005, **110** (7): 42–46. ISSN 0037-6604.
* Press Kit: 1998 Mars Missions (.PDF) (新聞稿). National Aeronautics and Space Administration. 8 December 1998 [2009-04-22]. （原始內容存檔 (PDF) 於 2009-04-09）.

## 外部連結

* Mars Polar Lander Mission Profileby NASA's Solar System Exploration（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
火星極地著陸者號

**火星極地著陸者號**（Mars Polar Lander）是美國國家航空暨太空總署的火星探測衛星，也是火星探測 98 計畫（Mars Surveyor '98 mission）的一部份，於 1999 年發射。火星極地著陸者號也搭載深太空二號（Deep Space 2）探測器升空，預計登陸火星南極。火星極地著陸者號後來在登陸火星的過程中失去聯絡，任務失敗。失敗原因很可能是程式發生錯誤，所以逆噴射引擎在距離地表 40 公尺的地方關閉，導致火星極地著陸者號墜毀在火星表面。

## 任務

### 發射

火星極地著陸者號於 1999 年 1 月 3 日 20:21:10UTC 由美國國家航空暨太空總署卡納維拉爾角空軍基地 17 號航天發射複合體發射，使用的是德爾塔 - 2 運載火箭。Star 48 固態燃料在燃燒 47.7 分鐘後，火星極地著陸者號順利進入為期 11 個月的軌道，朝向火星前進。火星極地著陸者號當時的速度為每秒 6.884 公里。火星極地著陸者號在前往火星途中，被包裹在減速傘內部，同時與地球進行連繫。這時期也被稱為巡航階段。

### 登陸火星

火星極地著陸者號於 1999 年 12 月 3 日接近火星，開始準備登陸。巡航階段在 14:39:00 UTC 結束，通訊暫時中斷，直到探測器登陸火星為止。在進入大氣層前六分鐘，由程式控制的火箭噴射器會開啟 80 秒，讓火星極地著陸者號可以用適當的角度進入大氣層。當火星極地著陸者號進入大氣層時，摩擦產生的溫度會高達攝氏 1650 度，防熱盾可以讓探測器在高溫之下不受損害。探測器在 20:10:00 UTC 進入火星大氣層，速度為每秒 6.9 公里。

當火星極地著陸者號以每秒 6.9 公里的速度通過大氣層，2.4 公尺的防熱盾將會在火星上空 125 公里處開始運作。火星極地著陸者號將利用防熱盾與大氣摩擦來減低探測器之運動速度，此階段約持續 116 公里。在進入大氣層三分鐘後，探測器速度減慢至每秒 496 公尺。防熱盾脫離探測器後，8.4 公尺寬的聚酯減速傘展開，此時距離地表 8.8 公里。減速傘讓探測器速度減緩至每秒 85 公尺後，地面雷達開始偵測地表，尋找最佳的登陸地點。火星極地著陸者號預計在 20:15:00 UTC 登陸在南極高原。通訊系統預計在 20:39:00 UTC 與地球連接。然而美國國家航空暨太空總署一直無法跟探測器取得聯絡。

### 通訊失敗

1999 年 12 月 3 日 14:39:00 UTC，火星極地著陸者號最後一次遙測數據傳抵地球，當時探測器正結束巡航階段，準備進入大氣層。美國國家航空暨太空總署後來並未取得任何火星極地著陸者號傳送回來的訊號，他們利用火星全球探勘者號拍攝預計的登陸地點。火星全球探勘者號拍攝到一個可能是火星極地著陸者號的物體，但是火星偵察軌道器後來排除該物體為火星極地著陸者號的可能性。美國國家航空暨太空總署無法跟探測器取得聯絡。

美國國家航空暨太空總署不清楚通訊失敗的因素，然而失敗審查委員會認為很可能是程式發生錯誤，所以逆噴射引擎在距離地表 40 公尺的地方關閉，導致火星極地著陸者號墜毀在火星表面。

火星氣候探測者號在火星極地著陸者號墜毀兩個半月前與地球失去聯繫，所以糟糕的設計與管理受到大眾批評，被認為是任務接連失敗的原因。

## 參見

* 太陽系探測器列表
* 永久花

## 參考資料

## 延伸閱讀

* Mars Polar Lander (1999-001A). NSSDC Master Catalog. NASA. 2001 [2009-04-22]. （原始內容存檔於 2017-02-27）.
* Michael C. Malin. Hidden in Plain Sight: Finding Martian Landers. Sky and Telescope. July 2005, **110** (7): 42–46. ISSN 0037-6604.
* Press Kit: 1998 Mars Missions (.PDF) (新聞稿). National Aeronautics and Space Administration. 8 December 1998 [2009-04-22]. （原始內容存檔 (PDF) 於 2009-04-09）.

## 外部連結

* Mars Polar Lander Mission Profileby NASA's Solar System Exploration（頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
火星樣本取回任務

**火星樣本取回任務**（Mars sample-return mission, MSR）是一項計畫並部分執行中的任務，旨在收集火星上的岩石和塵埃樣本並將其送回地球進行更加廣泛的分析。

目前主要的計畫提案有美國國家航空暨太空總署（NASA）和歐洲太空總署（ESA）合作的任務、中國國家航天局（CNSA）的天問三號以及俄羅斯國家航太集團（Roscosmos）的火星 - 土壤（Mars-Grunt）任務。截至 2022 年，NASA - ESA 計劃仍處於設計階段，但毅力號火星車目前已經在火星上收集樣本。

## 科學價值

將樣本送回地球後，可以進行比火星車上的儀器更加詳細的分析。NASA 總部科學副署長托馬斯・祖布臣（Thomas Zurbuchen）預計，此研究將在許多領域取得多項新發現。將來也可能會使用目前尚不存在或研發中的的儀器分析樣本。

2006 年，火星探測計劃分析小組確定了 55 項與火星探測有關的重要調查。 2008 年時，他們得出的結論是：大約一半的調查「可以在某種程度上由火星樣本取回任務解決」，使火星樣本取回任務成為「在整個調查清單中取得最大進展的單一任務」。 此外，據報導，如果沒有返回樣本，很大一部分調查就無法有意義地推進。

此外，火星樣本的其中一個來源是火星隕石，它們是從火星噴出並進入地球的岩石。 截至 2019 年 4 月，在 61,000 多顆已知隕石中，有 266 顆隕石被確定為火星隕石。這些隕石被認為來自火星，是因為它們的元素和同位素組成類似於在火星上分析的岩石和大氣氣體。

## 歷史

三十年以來，科學家一直希望能從火星採回地質樣本。早期的概念之一是火星調查樣本收集 (SCIM) 提案，該提案涉將發送探測器在掠過火星上層大氣的過程中收集塵埃和空氣樣本，而無需著陸或繞軌。

蘇聯在 1975 年考慮了火星樣本返回任務 Mars 5NM，但由於發射它的 N1 火箭一再失敗，該任務被取消。計劃於 1979 年進行的另一項樣本返回任務 Mars 5M（Mars-79）也因復雜性和技術問題而被取消。
美國的火星探索計劃是在 1993 年 9 月火星觀察者號失敗後成立的，他們支持研發取回火星樣本的任務。

1996 年，人們認為在火星隕石 ALH84001 中發現了明顯的微化石，提出了火星上存在生命的可能性。 這一假設最終被否決，但重新引起了人們對火星樣本返回的興趣。
2006 年年中，國際火星探測工作組 (IMEWG) 授權成立國際火星樣本返回架構 (iMARS) 工作組，以概述國際贊助和執行的火星樣本返回任務的科學和工程要求。

NASA 的火星探索計劃曾考慮在 2008 年之前返回樣本的任務概念，但在計劃審查後被取消。
2001 年夏天，噴氣推進實驗室 (JPL) 向行業領導的團隊（波音、洛克希德馬丁和 TRW）請求任務概念和建議。之後也向某些大學航空工程系（麻省理工學院和密西根大學）提出了類似的請求。2009 年 10 月，NASA 和 ESA 建立了火星探索聯合倡議，以推進 ExoMars 計劃，其最終目標是「在 2020 年代從火星返回樣本」。 ExoMars 的第一個任務計劃於 2018 年發射，後續的任務是在 2020-2022 年的時間範圍內返回樣本。
但在 2011 年取消緩存漫遊車 MAX-C，後來 NASA 由於預算限制從 ExoMars 撤出，結束了任務。

2011 年初，美國國家研究委員會的行星科學十年調查制定了 2013-2022 年期間的任務規劃優先事項，宣布火星樣本取回任務是該期間最優先的旗艦任務。
2012 年 9 月，NASA 宣布進一步研究將火星樣本帶到地球的幾種策略最早於 2018 年開始執行任務。
2018 年 7 月，NASA 與空中巴士公司簽訂合約，以生產「撿取樣本火星車」。
2018 年 4 月，NASA 和 ESA 簽署了一份同意書，該同意書可能為火星樣本返回任務提供基礎。
2019 年 7 月，提出了一種任務架構。
2020 年 4 月，提出了任務的更新版本。.

2022 年 7 月 27 日，NASA 宣布任務中將不發射撿取樣本火星車，而使用隨樣本取回著陸器登陸火星，以機智號為原型的樣本回收直升機。

火星 2020 的毅力號火星車任務中的其中一個關鍵目標是為火星樣本取回任務做準備。毅力號於 2021 年 2 月 18 日降落在傑澤羅撞擊坑，它將收集樣本並將其儲存在 43 個樣本管中，以備日後取回。

## 計劃

### NASA - ESA

NASA-ESA 計畫將使用三個任務取回樣本： 

* 樣本採集任務（毅力號）
* 樣本收集任務（樣本收集著陸器（Sample Retrieval Lander, SRL）+ 火星上升飛行器（Mars ascent vehicl, MAV） + 樣本轉移機械手臂 + 2 架機智號級樣本回收直升機）
* 返回任務（地球返回軌道器（Earth Return Orbiter, ERO））。

該任務希望了解火星是否曾孕育生命。

### 中國

中國國家航天局正計劃在 2028 至 2031 年間實施名為天問三號的火星樣本返回任務。
2021 年通過了一項計劃，該計劃建議通過一個樣本收集著陸器和一個火星上升飛行器來檢索樣本。該任務將於 2028 年 11 月用長征三號乙發射。樣本將通過地球返回軌道器發送到地球並轉移到再入艙，這兩個探測器都將在 2028 年 11 月用長征五號發射，並於 2031 年 9 月返回地球。

### 法國

多年來，法國一直致力於樣本取回。這包括用於返回樣本的外星樣本管理設施的概念，以及許多提案。他們致力於開發火星樣本返回軌道器，作為與其他國家聯合任務的一部分，該軌道器將捕獲並返回樣本。

### 日本

2015 年 6 月 9 日，日本宇宙航空研究開發機構 (JAXA) 公佈了一項名為火星衛星探測器 (MMX) 的計劃，以從火衛一或火衛二取回樣本。火衛一的軌道離火星更近，它的表面可能已經捕獲了火星的粒子。探測器計劃於 2024 年 9 月從地球發射，並於 2029 年返回地球。日本積極參與國際火星樣本取回任務。

### 俄羅斯

俄羅斯火星樣本返回任務的概念是火星 - 土壤任務。
它將採用福布斯－土壤的設計。 包括一個軌道器和一個著陸器（但沒有移動能力），著陸器將使用機械臂從著陸器周圍收集樣本。

## NASA - ESA 計劃圖集

 

## 參見

* 火星 2020
* 毅力號
* 火星 2020 時間軸
* 火星探索計劃

## 參考資料
火星氣候探測者號

**火星氣候探測者號**（**Mars Climate Orbiter**）是美國國家航空暨太空總署的火星探測衛星，也是火星探測 98 計畫的一部份（火星極地著陸者號為另一個探測火星的任務），於 1998 年發射升空。天文學家計畫利用火星氣候探測者號來研究火星大氣層、火星氣候及火星地表，並幫助火星極地著陸者號與地球來通訊。不過火星氣候探測者號後來在 1999 年 9 月 23 日在進入火星軌道的過程中失去聯絡，最終任務失敗。

## 設計

火星氣候探測者號的高度為 2.1 公尺，寬度為 1.6 公尺，長度為 2 公尺。探測器的內部結構主要是由石墨複合材料 / 鋁製的蜂窩結構所組成，是根據許多商業飛機的設計來建造。除了科學儀器，電池及主發動機、燃料是探測器上最重要的系統。

探測器包括一個 1.3 公尺的高增益天線在 X 波段與深空網絡進行聯繫。火星氣候探測者號使用卡西尼－惠更斯號的無線電回覆器來節省成本。它還配備一個雙向的 UHF 無線電頻率系統，預計火星極地著陸者號於 1999 年 12 月 3 日登陸火星後，與地球來通訊。

火星氣候探測者號總成本是 3 億 2,760 萬美元（包含軌道衛星及著陸衛星），花費 1 億 9,310 萬美元來研發，花費 9170 萬美元來發射，花費 4,280 萬美元來進行探測任務。

## 背景

美國國家航空暨太空總署在火星觀察者號任務失敗後，因為未來國際太空站建造成本上升，所以開始尋找更便宜，更小型的解決方案來進行星際探測任務。小型太空探測器技術專案小組在 1994 年成立，目的是替未來的微型探測器來制定指導方針。該小組確定微型太空探測器重量應在 1.000 公斤以下，並配備高度集中的儀器面板。一個新的火星探測計劃在 1995 年開始，任務的設計方面包括目標應受到限制、成本低廉、可以頻繁發射等特徵。新探測方案中的第一個探測任務是 1996 年發射的火星全球探勘者號，它用來繪製火星地圖，並使用火星觀察者號搭載的設備來獲得地質數據。在火星全球探勘者號升空後，火星氣候探測者號搭載兩台儀器準備前往火星，其中一個原本用在火星觀測者號上面，用來研究火星氣候和天氣。

火星氣候探測者號主要的科學目標：

* 確定火星水資源的分佈
* 監測每天的天氣與大氣層情形
* 記錄火星表面由於風電及其他大氣影響所產生的變化
* 確定大氣層的溫度曲線
* 監察大氣層中水蒸汽及粉塵的含量
* 尋找過去氣候變化的證據。

## 執行探測任務

### 發射

火星氣候探測者號在 1998 年 12 月 11 日 UTC18 點 45 分 51 秒於佛羅里達州卡納維拉爾角空軍基地 17 號航天發射複合體發射，運載火箭為三角洲 II 7425。燃料在燃燒 42 分鐘後，火星氣候探測者號順利進入霍曼轉移軌道。火箭最後的相對速度為每秒 5.5 公里，並將探測器送往 6 億 6900 萬公里外的目標 ，朝向火星前進。火星氣候探測者號在發射時包括推進劑總共重 638 公斤（1,418 磅）。

### 接近火星

火星氣候探測者號在 1999 年 9 月 23 日 UTC9 點 00 分 46 秒開始插入火星軌道，火星氣候探測者號的無線電在 UTC9 時 04 分 52 秒（比預期還要早 49 秒）終止聯絡，當時探測器已經進入火星的另一側，但是它與地球通訊從未重新建立。探測器由於人為錯誤，導致探測器在低於預期的高度接近火星，最終因為大氣層的壓力解體。後來的火星偵察軌道器才完成火星氣候探測者號的預期目標。

### 失敗原因

1999 年 11 月 10 日，火星氣候軌道器事故調查委員會發布了第一階段報告，詳細介紹可能導致探測器發生事故的問題。在此之前，天文學家在 1999 年 9 月 8 日完成彈道修正機動 - 4 的計算，隨後在 1999 年 9 月 15 日執行。它的目的是讓探測器調整至最佳位置以進入火星軌道，將使火星氣候探測者號環繞火星的高度在 1999 年 9 月 23 日降為 226 公里。然而，在 TCM-4 及進入軌道的一個禮拜間，導航團隊認為探測器的高度有可能比預期的還要低得多，大約位於 150 至 170 公里。探測器在進入火星軌道前 24 小時時，科學家計算顯示環繞火星軌道的高度為 110 公里，而火星氣候探測者號能夠存活的最低高度為 80 公里。科學家發現火星氣候探測者號最後的高度只有 57 公里，很有可能因為大氣壓力導致探測器瓦解。

火星氣候探測者號任務失敗的主要原因是人為因素，因為火星氣候探測者號上的飛行系統軟體使用公制單位牛頓計算推進器動力，而地面人員輸入的方向校正量和推進器參數則使用英制單位磅力，導致探測器進入大氣層的高度有誤，最終瓦解碎裂。NASA 在此後的所有任務中小心地避免這個因計量單位混淆所造成的錯誤。

## 參見

* 太陽系探測器列表
* 火星勘測者 98

## 參考來源

## 外部連結

* Mars Climate Orbiter Mission Profile by NASA's Solar System Exploration
火星氣候衛星

**火星氣候探測者號**（**Mars Climate Orbiter**）是美國國家航空暨太空總署的火星探測衛星，也是火星探測 98 計畫的一部份（火星極地著陸者號為另一個探測火星的任務），於 1998 年發射升空。天文學家計畫利用火星氣候探測者號來研究火星大氣層、火星氣候及火星地表，並幫助火星極地著陸者號與地球來通訊。不過火星氣候探測者號後來在 1999 年 9 月 23 日在進入火星軌道的過程中失去聯絡，最終任務失敗。

## 設計

火星氣候探測者號的高度為 2.1 公尺，寬度為 1.6 公尺，長度為 2 公尺。探測器的內部結構主要是由石墨複合材料 / 鋁製的蜂窩結構所組成，是根據許多商業飛機的設計來建造。除了科學儀器，電池及主發動機、燃料是探測器上最重要的系統。

探測器包括一個 1.3 公尺的高增益天線在 X 波段與深空網絡進行聯繫。火星氣候探測者號使用卡西尼－惠更斯號的無線電回覆器來節省成本。它還配備一個雙向的 UHF 無線電頻率系統，預計火星極地著陸者號於 1999 年 12 月 3 日登陸火星後，與地球來通訊。

火星氣候探測者號總成本是 3 億 2,760 萬美元（包含軌道衛星及著陸衛星），花費 1 億 9,310 萬美元來研發，花費 9170 萬美元來發射，花費 4,280 萬美元來進行探測任務。

## 背景

美國國家航空暨太空總署在火星觀察者號任務失敗後，因為未來國際太空站建造成本上升，所以開始尋找更便宜，更小型的解決方案來進行星際探測任務。小型太空探測器技術專案小組在 1994 年成立，目的是替未來的微型探測器來制定指導方針。該小組確定微型太空探測器重量應在 1.000 公斤以下，並配備高度集中的儀器面板。一個新的火星探測計劃在 1995 年開始，任務的設計方面包括目標應受到限制、成本低廉、可以頻繁發射等特徵。新探測方案中的第一個探測任務是 1996 年發射的火星全球探勘者號，它用來繪製火星地圖，並使用火星觀察者號搭載的設備來獲得地質數據。在火星全球探勘者號升空後，火星氣候探測者號搭載兩台儀器準備前往火星，其中一個原本用在火星觀測者號上面，用來研究火星氣候和天氣。

火星氣候探測者號主要的科學目標：

* 確定火星水資源的分佈
* 監測每天的天氣與大氣層情形
* 記錄火星表面由於風電及其他大氣影響所產生的變化
* 確定大氣層的溫度曲線
* 監察大氣層中水蒸汽及粉塵的含量
* 尋找過去氣候變化的證據。

## 執行探測任務

### 發射

火星氣候探測者號在 1998 年 12 月 11 日 UTC18 點 45 分 51 秒於佛羅里達州卡納維拉爾角空軍基地 17 號航天發射複合體發射，運載火箭為三角洲 II 7425。燃料在燃燒 42 分鐘後，火星氣候探測者號順利進入霍曼轉移軌道。火箭最後的相對速度為每秒 5.5 公里，並將探測器送往 6 億 6900 萬公里外的目標 ，朝向火星前進。火星氣候探測者號在發射時包括推進劑總共重 638 公斤（1,418 磅）。

### 接近火星

火星氣候探測者號在 1999 年 9 月 23 日 UTC9 點 00 分 46 秒開始插入火星軌道，火星氣候探測者號的無線電在 UTC9 時 04 分 52 秒（比預期還要早 49 秒）終止聯絡，當時探測器已經進入火星的另一側，但是它與地球通訊從未重新建立。探測器由於人為錯誤，導致探測器在低於預期的高度接近火星，最終因為大氣層的壓力解體。後來的火星偵察軌道器才完成火星氣候探測者號的預期目標。

### 失敗原因

1999 年 11 月 10 日，火星氣候軌道器事故調查委員會發布了第一階段報告，詳細介紹可能導致探測器發生事故的問題。在此之前，天文學家在 1999 年 9 月 8 日完成彈道修正機動 - 4 的計算，隨後在 1999 年 9 月 15 日執行。它的目的是讓探測器調整至最佳位置以進入火星軌道，將使火星氣候探測者號環繞火星的高度在 1999 年 9 月 23 日降為 226 公里。然而，在 TCM-4 及進入軌道的一個禮拜間，導航團隊認為探測器的高度有可能比預期的還要低得多，大約位於 150 至 170 公里。探測器在進入火星軌道前 24 小時時，科學家計算顯示環繞火星軌道的高度為 110 公里，而火星氣候探測者號能夠存活的最低高度為 80 公里。科學家發現火星氣候探測者號最後的高度只有 57 公里，很有可能因為大氣壓力導致探測器瓦解。

火星氣候探測者號任務失敗的主要原因是人為因素，因為火星氣候探測者號上的飛行系統軟體使用公制單位牛頓計算推進器動力，而地面人員輸入的方向校正量和推進器參數則使用英制單位磅力，導致探測器進入大氣層的高度有誤，最終瓦解碎裂。NASA 在此後的所有任務中小心地避免這個因計量單位混淆所造成的錯誤。

## 參見

* 太陽系探測器列表
* 火星勘測者 98

## 參考來源

## 外部連結

* Mars Climate Orbiter Mission Profile by NASA's Solar System Exploration
火星氧氣原位資源利用實驗

**火星氧氣原位資源利用實驗**（英語：Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment，簡稱：MOXIE）是毅力號火星車所搭載的科學儀器進行的一個技術演示，旨在測試在火星上製造氧氣的可行性。2021 年 4 月 20 日，MOXIE 利用固態氧化物電解電池將火星的二氧化碳轉換為氧氣。此次實驗首次把另一顆行星上的天然資源提取出來供人類使用。MOXIE 技術可能最終被廣泛地用於生產載人火星任務所需要的氧氣，氧化劑，裝藥和水（將製成的氧和氫結合）。

這項實驗由麻省理工學院，海斯塔克天文台，NASA / 加州理工學院噴氣推進實驗室以及其他機構協同設計。

## 目標

MOXIE 實驗的目標是以每小時 6–10 克的速度製成純度為 98% 的氧，頻率為每個晝夜至少十次，不分季節，儘可能不受火星沙塵暴的影響。

## 工作原理

MOXIE 通過高效濾網獲取火星大氣成分，並採用渦旋壓縮機對其進行壓縮，然後用加熱設備加熱，此外還要隔熱。接著利用固態氧化物電解將二氧化碳分子分解成氧（O）和一氧化碳（CO），氧原子 O 再結合構成氣態氧 O 
2。轉換過程需要 800 °C 左右的溫度。

淨反應為：2CO 
2 $\longrightarrow $ 2CO + O 
2

## 火星實驗

MOXIE 首次實驗於 2021 年 4 月 20 日獲得成功，實驗地點是在耶澤羅撞擊坑。MOXIE 每小時生產 5.37 克的氧氣，相當於火星上的宇航員呼吸 10 分鐘所需要的氧氣量。MOXIE 每小時可以安全地製造 10 克以下的氧，在理論上每小時至多可生產 12 克氧氣。

MOXIE 將在一個火星年（約等於兩個地球年）的時間內進行九次後續製氧實驗。一共分成三個階段：第一階段：進一步對製氧進行測試。第二階段：在日間不同時刻，不同季節和不同大氣狀況下對儀器進行測試。第三階段：在不同的氣溫下進行製氧，通過改變操作模式來檢驗生產結果上的差異。

## 意義

NASA 官員指出如果 MOXIE 能夠高效運作，他們將有可能把體積 200 倍大的基於 MOXIE 的儀器，連同一個 25–30 千瓦（34–40 hp）的發電站送往火星。在大約一個地球年的時間內，這樣的系統可以每小時生產至少兩千克的氧氣，以支援 2030 年代左右的載人火星任務。

## 參考資料

## 外部連結

* 火星 2020 主頁 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
火星求生

《**火星求生**》（英語：Surviving Mars）是由保加利亞遊戲工作室 Haemimont Games 開發、Paradox Interactive 發行的城市建造遊戲。它於 2018 年 3 月 15 日面向 Microsoft Windows、macOS、Linux、PlayStation 4 和 Xbox One 發行。遊戲中玩家在火星上建立殖民地並維持殖民者的生存。

## 遊戲內容

遊戲根據真實的火星資料建模。玩家負責製造資源、建造穹頂建築物並管理火星殖民地居民。氧氣、水、住所和食物需要玩家優先管理。

遊戲中的「謎團」功能為殖民地增加了各種事件，包括瘟疫、戰爭、敵對勢力、人工智慧起義、外星人等。玩家選定的著陸點含有各種資源，例如混凝土和稀有金屬，玩家可以選擇將這些資源運回地球以獲取資金。著陸點也會產生各種自然災害，為遊戲增加難度。

## 開發歷程

曾開發過《總統萬歲》系列遊戲的開發商 Haemimont Games 主導了遊戲的開發。開發小組研究了現實中科學家對火星進行殖民化的設想，然後將其轉變為遊戲元素。遊戲的美術設計靈感來自《傑森一家》和《飛出個未來》。發行商 Paradox Interactive 在 2017 年 5 月宣布遊戲時，將遊戲稱為「硬核生存城市建設遊戲」。遊戲於 2018 年 3 月 15 日面向 Windows，macOS，PlayStation 4 和 Xbox One 發行。支援遊戲模組（MOD）。遊戲發行了兩個可下載內容（DLC），分別是《綠色星球》（_Green Planet_）和《太空競賽》（_Space Race_）。Paradox Interactive 發行的遊戲《大都會：天際》為慶祝這款遊戲發行而發布了一個更新 。

## 評價

遊戲得到了普遍好評。

## 參考文獻
火星河

**River**（英文名：River Mars（火星河）；出生地：臺北市），曾為凱渥模特兒經紀公司的一員，目前隸屬於千姿模特兒經紀公司（PT Models）。同時為作家、人物專訪特派記者與模特兒教師等多重身分。

## 作品

### 代言

* Hugo Boss Elements Aqua Spokes Model

### 廣告

#### 電視廣告

* Sony Ericsson T68
* Ford Festiva
* Mazda President
* Mitsubishi LANCER
* 統一阿官牛奶麵
* 行政院陸委會公益廣告兩岸篇
* Yahoo! 奇摩名模安妮懷孕篇（日本男模羽賀一郎）
* 國泰金融集團
* 東訊 Innostream
* JPMorgan 摩根富林明
* 富邦 & 夢時代
* 中華電信神秘客

#### 平面廣告

* Motorola v60i
* SONY Cyber-shot
* Hoya 鏡片
* Panasonic
* Amway 安麗
* 中友百貨
* Moto & Skype
* 得恩堂眼鏡
* 中華電信 mPro

### 時尚秀

* Shiatzy Chen（夏姿）
* Giorgio Armani
* Versace
* Jil Sander
* COMME CA DU MODE
* D&G
* Guess?
* Nautica
* Vivienne Westwood
* Esprit
* VACHERON CONSTANTIN（江詩丹頓）
* 崑崙錶
* 雅典錶
* 寶璣表
* 世界西服大賽

### 電影

* **狹路相逢**

　
: 世新大學廣播電視電影學系第十五屆畢業成果展劇情片

　
: 飾演 陳秉諺

### MV 音樂錄影帶

* 陳慧琳
  * 觸不到的戀人
  * 陪我失眠
* 蔡琴
  * 被遺忘的時光
* 小安
  * 浪費愛情
* 藍又時
  * 最懂我
  * 一體兩面
* 徐懷鈺
  * 失蹤日記

### 型錄

* Swatch
* 香港成衣
* Roberta di Camerino
* DTC
* 臺灣區毛紡織工業同業公會

#### 拍攝雜誌

* MEN'S UNO 雜誌
* GQ 雜誌
* 君子雜誌
* FHM 雜誌
* MEN'S STYLE 雜誌
* 香港 HIM 雜誌
* 香港 HMC 雜誌

### 書籍作品

* 小說《異邦人》

## 外部連結

* 千姿模特兒經紀公司官方網站
* River 的臉書專頁
* River 的痞客邦相簿 （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* River 的文字工作記錄網頁
火星泥裂缝

2017 年 1 月，科學家們宣布有可能在火星蓋爾撞擊坑中發現了**泥裂縫**（Mud cracks）。好奇號漫遊車拍攝到了火星上可能是第一個發現的泥裂縫（乾燥裂縫），它們可能形成於乾涸的泥漿。這處被稱為「老水坑」的地點位於夏普山下部默里組泥岩暴露的範圍內。

據推測，這些裂縫形成於 30 多億年前，之後被更多的沉積物掩埋，所有這些材料最終都變成了岩石，再後來，風蝕剝去了覆蓋在裂縫層的地層。裂縫中填滿了耐後期侵蝕的物質，由於周邊覆蓋層被移除，這些抗侵蝕材料形成了凸起的棱脊。

這是首次看到的泥裂縫，此前，好奇號曾勘測過由地下水攜帶礦物質（如硫酸鈣等）形成的不同形狀的裂縫和突脊。產生的裂縫主要是上覆沉積物的壓力所造成的岩石破裂。蓋爾撞擊坑保存有古老的湖泊遺蹟，這些湖泊的深度和面積隨時間而變化，有時甚至消失。泥裂縫表明，湖泊消失時曾出現過乾旱期。除了這些淤泥證據外，好奇號在更古老地層和較年輕泥岩中發現了古湖泊的證據。加州理工學院的研究生內森・斯坦（Nathan Stein）主持了該項調查。

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## 另請查看

* 埃俄利斯區
* 火星地質
* 撞擊坑
* 火星水文

## 參考資料
火星洞穴项目

**火星洞穴項目**（Caves of Mars Project）是本世紀初一項獲得第二階段撥款的美國宇航局「高級概念研究」計劃，旨在評估安置載人火星任務所需的最佳研究和居住模塊位置，其最終報告於 2004 年年中發表。

## 描述

洞穴和其他地下結構，包括火星熔岩管、峽谷懸岩和其他火星洞穴，可能對載人任務非常有用，因為它們能提供很大程度的屏蔽保護，可避免太空人在火星任務時暴露在元素和強烈的太陽輻射下，並可提供給任務太空人尋找礦物、氣體、冰和任何地下生物的通道。

該項目還研究了充氣模塊和其他類似結構的設計，以幫助太空人為人類和地球生物營造宜居的環境。

## 最終報告摘要

最終報告《人類對外星地下環境的利用》共分為 10 個部分：

1. 項目摘要
2. 導言
3. 技術促進確定
4. 基本任務確定
5. 示範任務
6. 技術試驗
7. 行星保護協議的發展
8. 教育和外聯
9. 結論
10. 文獻參引及延伸閱讀

第 1 節，項目摘要總結了整個項目，聲稱「該項目開發了一個革命性的系統，以探索利用地外洞穴的新理念」，並解釋了為收集數據而測試的兩項實驗或「任務」。

第 2 節，導言回答了「為什麼要將洞穴 [用作火星研究基地]？」問題，並提供了各種不同的答案，列舉了將洞穴作為火星探索立足點的優勢，例如：

* 據推測，與火星表面相比，洞穴中的大氣溫度變化較少；
* 洞穴保護生命體和設備免受有害的太陽和銀河系輻射；
* 洞穴可以防止沙塵暴及微型隕石撞擊；
* 探索洞穴是一項重要的科學目標，因為它使研究火星上的地質、歷史和可能存在的生命變得較為容易，而無需大型挖掘設備；
* 對洞穴加壓能更適合人類居住的潛力；
* 允許輕鬆提取冰和礦物等地下材料。

本節還包括了一些有關這些洞穴現存狀況與位置以及火星洞穴類型的推測，但由於高解析度成像科學設備和熱輻射成像系統任務等較新的研究，這些洞穴在很大程度上已經過時。

第 3 節，對技術推進的描述，分析了大量需用到的創新技術，並指出了這些技術當前的就緒指數。例如，「就地泡沫氣閘」創新的技術備便水準為 5 級，而「洞穴惰性氣體增壓」則為 2 級。

第 4 節描述了洞穴居住所需的「基本任務」，它們是：

* 尋找地外洞穴；
* 保護洞穴內的科學環境；
* 應對黑暗（為棲息地內部提供照明解決方案）；
* 開發洞穴生命支持系統。

該出版物詳細探討了其中的每一項主題，並強調了使用發光細菌作為照明備份方案的新想法，並建議使用「光管道」技術對棲息地進行照明。文章還詳細討論了天窗和防輻射玻璃，這可能是由於 2000 年發表時尚缺乏先進的太陽能電池板和 LED 照明技術。

第 5 節包含關於「演示任務」的信息，特別是「內部空間的老鼠試驗任務」，簡稱「莫米斯」（MOMIS）和人類等效物，簡稱「胡米斯」（HUMIS）。其想法是開發火星洞穴棲息地某些方面的初級版本，例如在老鼠等試驗對象上使用氬混合呼吸氣體和其他新的生命支持系統。莫米斯實驗已成功完成了多次實驗，但胡米斯實驗被認為不在調查範圍內，儘管已努力尋找試驗場地，但所做的工作反映在 2004 年賓夕法尼亞州立學院春季學期的「洞穴天體生物學」探索級課程中。

第 6 節介紹了不同的「技術試驗」，首先，為提供給太空人無需穿著航天服的「便裝型室內環境」，對充氣式棲息地進行了研究。文章進一步建議，如果洞穴內空間大小合適，可在洞穴中放置一座充氣的襯墊，並在不需要額外支撐系統的情況下進行充氣。然後，文章建議使用雙層襯墊系統，其中外層襯墊為洞穴表面提供一層外罩並封閉氣壓；內層襯墊則為太空人提供棲息地，機械設備和生命支持系統可放置在二層襯墊之間。該報告還概述了這些襯墊的摺疊、製造、運輸、更換和充氣方法。本節的另一個主要主題是「就地發泡」氣閘，其設計需符合形狀高度不規則的開口，易於部署和密封，他們最後提出的一種氣閘裝置系統，有多條可伸縮支撐腿，可延伸到所有洞壁。然後，氣閘和洞壁之間的空間用可噴射、硬化的氣密泡沫填充。接下來，報告概述了利用火星上存在的氣體，特別是氬氣加壓來產生惰性氣壓環境的方法，這將使人類科學家只需佩戴呼吸裝置，而不需穿著全壓防護服，並建議洞穴內不得充滿氧氣或其他活性氣體，因為這將使洞內所有潛在的科學價值失效，並可能對在洞穴內呼吸的人類有害。最後，本節介紹了一種洞穴內部通信網絡系統，它也在一座真實的洞穴（羅伯遜洞穴）內進行過測試，並建議將來進行修改以增加帶寬和信號強度。

第 7 節介紹了行星保護協議的制定，強調了在探索火星洞穴中的重要性，並建議使用「消毒微型機器人」進行探索和科學研究。

第 8 節名為「教育和外聯」。它包含本報告產生的衍生科學競賽實驗信息，以及本報告及其創建所產生的其他外聯影響。本節還概述了學校的教育活動，如「尋找熔岩管活動」和「小鼠太空人計劃」。

第 9 節和第 10 節總結了報告，並引用了參考文獻供進一步閱讀。

## 結果

該項目表明蟋蟀和老鼠可長時間呼吸氬混合氣體而不會出現明顯問題。

該項目製作了許多教育材料，通過其外聯倡議提供。

在石灰岩洞穴系統中演示了無線通信技術。

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## 另請查看

* 火星探索
* 火星殖民
* 火星熔岩管

## 參考文獻

## 外部連結

* The Caves of Mars Project
* Human utilization of subsurface extraterrestrial environments （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館） (2002 NIAC Paper on living underground on Mars)

**News**

* Gallegos, Emma. Astrogeologists discover shallow caves that could provide shelter for life on Mars. Pasadena Star-News online. 2009-10-21 [2009-10-25]. （原始內容存檔於 2013-06-05）.
* Herbert W. Franke, "Höhlen auf dem Mars", Naturwissenschaftliche Rundschau 1998, Issue 5, page 169-175
* "Life in the Extremes: An Interview With Dr. Penelope Boston", 2000
* Radio interview on the caves with NASA scientists by Planetary Society.
火星深谷列表

以下是火星上的**深谷**列表，深谷，又稱峽谷是類似於地球峽谷的一道深邃狹長，兩側陡峭的窪地或凹陷地帶。

## 另請查看

* 火星谷地列表

## 參考文獻

## 外部連結

* http://planetarynames.wr.usgs.gov/ （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）