火星快车

**火星快車號**（**Mars Express**）亦稱**火星特快車**，是歐洲太空總署的火星探測衛星，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 號登陸器，小獵犬 2 號登陸後因太陽能板未全部展開無法露出通訊天線，故歐洲太空總署無法和小獵犬 2 號建立通訊，登陸任務失敗，但快車號繼續環繞火星軌道至今。因為火星快車號繞軌至今的資料極具科學價值，且任務內容極具有調整彈性，現在仍在為後續開始進行的火星探測任務提供幫助，例如天問一號。

## 科學儀器

火星快車號的科學儀器酬載總重為 116 公斤。

* 光學與紅外礦物光譜儀（法語：Observatoire pour la Minéralogie, l'Eau, les Glaces et l'Activité, OMEGA）：由法國負責，OMEGA 可以解析度 100 m/pixel 判斷火星表面礦物成分。
* 紫外與紅外大氣光譜儀（Ultraviolet and Infrared Atmospheric Spectrometer, SPICAM）：由法國負責。測定大氣成分。
* 地表下探測雷達 / 高度儀（Sub-Surface Sounding Radar Altimeter, MARSIS）：由義大利負責。是雷達高度儀。用來決定地表下組成，尤其是水冰。
* 行星傅立葉光譜儀（Planetary Fourier Spectrometer, PFS）：由義大利負責。觀測氣溫與氣壓（2005 年 9 月暫停）。
* 太空電漿與高能原子分析儀（Analyzer of Space Plasmas and Energetic Atoms, ASPERA）：由瑞典負責。觀測火星高層大氣與太陽風交互作用。
* 高解析度立體相機（High Resolution Stereo Camera，HRSC）：由德國負責。對火星表面拍攝最高解析度 2m/pixel 的彩色影像。
* Mars Express Lander Communications (MELACOM)：由英國負責，做為火星快車號與火星表面登陸器聯絡用。可和火星探測漫遊者和鳳凰號火星探測器通訊。
* 火星電波科學實驗儀（Mars Radio Science Experiment, MaRS）：使用通訊次系統的電波訊號研究火星大氣、表面、地下、重力場以及在火星合（Solar conjunction）的時候觀測日冕密度。
* 一個觀察小獵犬二號脫離的攝影機。

### 科學儀器原始網站

* **HRSC** FU Berlin
* **MARSIS** Uni Roma "La Sapienza"
* **PFS** IFSI/INAF
* **SPICAM**
* **OMEGA** Institut Astrophysique Spatial
* **MELACOM** Qinetiq
* **MRSE** Uni Köln
* **ASPERA**

## 科學發現與重要事件

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。

### 2000 年代

* 2003 年 6 月 2 日

　
: : 火星快車號在拜科努爾發射。

* 2003 年 12 月 19 日

　
: : 釋放小獵犬 2 號，原定 12 月 25 日著陸，但登陸開始後 ESA 與小獵犬 2 號失聯。

* 2004 年 1 月 23 日

　
: : ESA 宣佈在 OMEGA 於同年 1 月 18 日的光譜資料中，發現火星南極冠有水冰。

* 2004 年 1 月 28 日

　
: : Mars Express 到達最終環繞科學軌道

* 2004 年 2 月 6 日，

　
: : ESA 宣佈確認小獵犬 2 號失蹤。登陸任務失敗。

* 2004 年 3 月 17 日

　
: : 確定火星極冠有 85% 的乾冰和 15% 的水冰。

* 2004 年 3 月 30 日

　
: : 宣佈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，現已計劃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。

* 2004 年 4 月 28 日

　
: : ESA 宣佈 MARSIS 的天線延遲使用。

* 2004 年 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。

 

* 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。
* 2005 年 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。

* 2005 年 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。第二個天線的佈署將延後以進行進一步的問題分析。

* 2005 年 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。

* 2005 年 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。

* 2005 年 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。

* 2006 年 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 1 月

　
: : 首次和 NASA/SPL 的合作進行以支援 NASA 將在 2008 年 5 月登陸的鳳凰號。

* 2007 年 2 月

　
: : 一個原本只用於觀察登陸艇脫離的攝影機 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"。

* 2007 年 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。

* 2007 年 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。

* 2009 年 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 年代

* 2010 年 3 月 5 日

　
: : 飛越火衛一以測量其重力。

* 2011 年 8 月 - 2012 年 2 月

　
: : 火星快車因故暫停科學儀器運作。

* 2012 年 2 月 16 日

　
: : 恢復所有的科學儀器運作。而且仍有足夠的燃料供運行長達 14 年之久。

* 2013 年

　
: : 火星快車號製作了一張近乎完整的火星表面地形圖。

* 2013 年 12 月 29 日

　
: : 火星快車執行了迄今為止最接近火衛一的飛越

* 2016 年 10 月 19 日

　
: : 協助斯基亞帕雷利 EDM 登陸器數據收集和傳輸。但該登陸器最終登陸失敗。

* 2018 年 7 月

　
: : 火星快車號發現火星上有一個冰下湖，位於南極冰蓋下方 1.5 公里處，寬約 20 公里，這是第一個已知火星上的穩定水體。

* 2018 年 12 月

　
: : 火星快車傳回寬 80 公里的科羅廖夫撞擊坑的影像，顯示撞擊坑中有 2200 立方公里的水冰 (相較之下青海湖的總水量為 105 立方公里。)

* 2019 年

　
: : ESA 指出發現火星有全球性地下水系統存在的證據。

### 2020 年代

* 2020 年 9 月

　
: : 發現火星上還有三個冰下湖泊，均位於南極冰蓋下方 1.5 公里，而第一個發現的湖泊，寬度已經被修正為 30 公里寬，新發現的 3 個較小的湖泊環繞在它周圍，也都有幾公里寬。

* 2021 年 11 月

　
: : 2021 年 5 月中國國家航天局火星巡視器祝融號登陸火星，11 月火星快車號開始為祝融號提供訊號傳輸中繼。

## 參見

* 太陽系探測器列表

## 參考資料

## 外部連結

* _ESA Mars Express_ project (official site)
* _ESA Mars Express_ project (scientific site) （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* _ESA Mars Express_ operations site （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）
* Mars Express Mission Profile by NASA's Solar System Exploration
* _First Mars Express Science Conference_ presentations（at MarsToday.com）
* NASA Art Gallery of Mars Express （頁面存檔備份，存於網際網路檔案館）