对地遥感与深空探测7.docVIP

第七讲 火星及其它行星际探测2 ? 7.1火星探测? 7.2金星探测? 7.3水星探测? 7.4木星探测? 7.5土星探测? 7.6冥王星探测 ? 7.7小行星和慧星探测4 7.1火星探测 ? 火星是地球轨道外侧最靠近地球的行星，其自然环境与地球最为相似， 因此火星探测是太阳系行星探测的重中之重。? 探测的主要目标是探寻火星是否存在或种经存在生命现象以及是否存在 水体，揭示行星演化的共性和特性，探测有开发前景的有用资源，为建 设火星基地提供数据。? 目前和未来10年内的主要关注点是:?火星上是否真正存在水及有多少存储量;?火星是否真正存在生命;?火星是否适合人类生活等问题。 ? 20世纪60年代至今，美国、苏联/俄罗斯、日本和欧洲共发起了30余次火星探测计划。5 7.1.1美国火星探测漫游者计划 ? 火星探测漫游者(Mars Exploration Rovers, M E R)是迄今最著名的火星表面探测器，它于2003年6- 7月两次发射携带勇气号和机遇号火星车。? 这两个火星车的探测目的主要是火星是否存在水。它所携带的仪器包括:全景相机、微型热辐射光谱仪、阿尔法粒子X射线光谱仪和显微成像仪。? 2005年，在火星上巡游的美国勇气号和机遇号火星车早己超过90天的设计寿命，仍继续工作并向地球送回了大量的火星全景图像和显微图像，获得了大量火星表面探测数据。6 7.1.2美国“火星勘测轨道器”计划 ? 2005年8月12日，美国的火星勘测轨道器( Mars Reconnaissance Orbiter, M RO)顺利升空，其任务是继续寻找火星上存在水的证据，并表征火星气候与地质特征。? M RO载有6台仪器，包括雷达、彩色成像仪、小型勘测成像光谱仪和气候探测仪等，将对火星从亚表面地质到云顶的各种现象进行观测研究。它己于2006年3月10成功完成精细的入轨机动动作，进入绕火星运行的轨道，离表面最近点的高度约420km。气动制动中，探测器数百次地进入火星上层大气层，利用大气阻力减速，从而改变轨道形状，经过近7个月的时间，探测器的轨道己调整为周期2hour ,高321km的近圆形轨道，开始执行为期2年的科学观测任务。同年3月24日，它首次传回试拍的火星表面照片。除完成科学观测任务，M RO主要是支持将在2008年在火星北极冰冠附近着陆的着陆器以及将在2010年抵达火星的“火星科学实验室“。7 7.1.3美国凤凰号探测器计划 ? 2007年8月美国发射 了凤凰号(Phoenix)火星探测器，其探测 目的仍然是探测火星 水资源。它将利用显 微电化学和传导率分 析仪来探测水及冰中 是否存在生命必需的 有机物，利用热析出 气体分析仪来分析土 壤中是否含有水及其 他化学成分.（10个 月6.79km）8? 与“火星探路者”、“勇气”号和 “机遇”号火星车通过气囊着陆在 火星赤道地区有所不同，“凤凰”号是依靠减速推力器的制动作用 着陆在富含水冰的火星北极地区。 因为“凤凰”号的质量太大仅搭载 的科学仪器就重达59公斤，用气囊难以保证软着陆的安全。9 7.1.4美国“火星科学实验室”计划 ? 火星科学实验室(Mars Science Laboratory，MSL)将对火星的元素成分、元素同位素及其含量、命的环境（ 2009年9月）。其科学目标包括:? 1评价在火星上生物存在的可能性;? 2表述着陆区域的地质学和地球化学特征;? 3确定与过去生命存在性相关的行星形成过程? 4表述火星表面的辐射环境。10 ? M SL是一个火星表面巡视探测器(火星车)，它将采集和分析火星土壤样品与岩芯，以探寻能够支持微生物的有机化合物和环境条件。它将是一个长期2年表面巡视实验室，是MER的勇气号和机遇号火星车重量的3倍( 800~ 850kg)。? 仪器设备包括:表面巡视探测器、立体与显微相机、机械臂工具、化学相机、a粒子X射线光谱仪、环境监测系统(REMS)、中子动力学反射率(DAN)测量仪和巡航级与再入系统。? MSL于2009年9月发射，飞行12个月后抵达火星，在火星表面运行2个地球年，行程约20km。11 7.1.5欧洲“火星快车”探测计划 ? 其主要目的之一是采用地下水探测 雷达/高度计来寻找火星的地下水。 取得的成就包括: ? 首次对其他行星进行了地表下雷达 探测，其超高分辨率立体彩色成像 仪己经成功绘制了火星北极的“冰冠”图像; ? 并首次对一颗行星表面矿物质组成 进行了全面研究。2003年6月2日，欧洲火星快车(Mars Express, ME)轨道器发射升空，6个月后到达火星。122010年3月7日，“火星快车”在近距离飞掠火卫一时，还拍摄到俄罗斯“火卫-土壤分析”任务计划中的 着陆点。2011年，俄罗斯计划发射火卫-勘测任务，该任务命名为“火卫-