內容簡介
本書系統地描述了全球各航天大國和組織從20世紀60年代開始至今實施的歷次火星探測任務,重點介紹了各次任務的背景和目的、有效載荷、探測器系統、任務過程和探測成果,最後梳理了世界各國未來的火星探測規劃。
全書共8章:火星探測概述;美國的火星探測任務;俄羅斯(蘇聯)的火星探測任務;歐洲的火星探測任務;日本的火星探測任務;印度的火星探測任務;中國的火星探測任務;未來火星探測規劃。本書輔以大量圖片和表格,展現了人類探索火星跌宕起伏的歷程,並呈現了各國火星探測工程中大量寶貴的技術細節。本書可供從事深空探測研究的科研人員、工程技術人員、航天工業管理者以及廣大航天愛好者閱讀。
目錄
第1章火星探測概述1
1.1火星概況1
1.1.1火星的自轉與公轉2
1.1.2火星的物理特性4
1.1.3火星的空間環境5
1.1.4火星的地貌與地質6
1.1.5火星的大氣與氣候14
1.1.6火星的衛星23
1.2火星探測的意義26
1.2.1科學意義26
1.2.2工程意義28
1.2.3社會效益28
1.3火星探測的歷史29
1.3.1太空時代之前的火星探測29
1.3.2太空時代的火星探測33
第2章美國的火星探測任務38
2.1“水手”3號、4號(1964 Mariner 3,4)38
2.1.1任務概述39
2.1.2科學載荷42
2.1.3探測器系統43
2.1.4任務過程47
2.1.5探測成果52
2.2“水手”6號、7號(1969 Mariner 6,7)57
2.2.1任務概述57
2.2.2科學載荷59
2.2.3探測器系統61
2.2.4任務過程64
2.2.5探測成果69
2.3“水手”8號、9號(1971 Mariner 8,9)71
2.3.1任務概述72
2.3.2科學載荷73
2.3.3探測器系統76
2.3.4任務過程84
2.3.5探測成果89
2.4“海盜”1號、2號(1975 Viking 1,2)90
2.4.1任務概述92
2.4.2科學載荷93
2.4.3探測器系統97
2.4.4任務過程106
2.4.5探測成果114
2.5火星觀察者(1992 Mars Obverdser)117
2.5.1任務概述118
2.5.2科學載荷120
2.5.3探測器系統123
2.5.4任務過程127
2.5.5故障原因分析133
2.6火星全球勘探者(1996 Mars Global Surveyor)134
2.6.1任務概述136
2.6.2科學載荷136
2.6.3探測器系統139
2.6.4任務過程142
2.6.5探測成果149
2.7火星探路者152
2.7.1任務概述154
2.7.2科學載荷156
2.7.3探測器系統158
2.7.4任務過程163
2.7.5探測成果170
2.8火星氣候軌道器(1998 Mars Climate Orbiter)172
2.8.1任務概述173
2.8.2科學載荷175
2.8.3探測器系統176
2.8.4任務過程177
2.8.5故障原因分析185
2.9火星極地著陸者(1998 Mars Polar Lander)186
2.9.1任務概述187
2.9.2科學載荷189
2.9.3探測器系統192
2.9.4任務過程197
2.9.5故障原因分析207
2.10火星奧德賽(2001 Mars Odyssey)209
2.10.1任務概述210
2.10.2科學載荷212
2.10.3探測器系統215
2.10.4任務過程217
2.10.5探測成果231
2.11火星探測漫遊者(2003 Mars Exploration Rovers)233
2.11.1任務概述234
2.11.2科學載荷237
2.11.3探測器系統240
2.11.4任務過程248
2.11.5探測成果272
2.12火星勘測軌道器(2005 Mars Reconnaissance Orbiter)274
2.12.1任務概述275
2.12.2科學載荷277
2.12.3探測器系統281
2.12.4任務過程289
2.12.5探測成果301
2.13“鳳凰”號(2007 Phoenix)304
2.13.1任務概述305
2.13.2科學載荷309
2.13.3探測器系統313
2.13.4任務過程316
2.13.5探測成果330
2.14火星科學實驗室(2011 Mars Science Laboratory)331
2.14.1任務概述332
2.14.2科學載荷335
2.14.3探測器系統339
2.14.4任務過程349
2.14.5探測成果382
2.15火星大氣和揮發演化任務(2013 MAVEN)385
2.15.1任務概述386
2.15.2科學載荷387
2.15.3探測器系統389
2.15.4任務過程391
第3章俄羅斯(蘇聯)的火星探測任務396
3.1“火星”-19××(Mars-19××)系列396
3.1.1“火星”-1960A/“火星”-1960B397
3.1.2“火星”-1962A/“火星”-1962B397
3.1.3“火星”-1969A/“火星”-1969B397
3.2“火星”號系列398
3.2.1“火星”1號399
3.2.2“火星”2號、3號(Mars-2/3)399
3.2.3“火星”4號、5號(Mars-4/5)400
3.2.4“火星”6號、7號(Mars-6/7)401
3.2.5探測器(Zond)系列402
3.2.6探測器2號(Zond-2)402
3.2.7探測器3號(Zond-3)402
3.3“宇宙”(Cosmos)-419403
3.4“福布斯”(Phobos)系列404
3.5“火星”-96(Mars-96/Mars-8)405
3.5.1任務概述405
3.5.2探測器系統406
3.5.3計畫飛行過程408
3.5.4實際飛行過程409
3.6福布斯-土壤(Phobos-Grunt)410
3.6.1任務概述410
3.6.2科學載荷412
3.6.3探測器系統413
3.6.4計畫飛行過程416
3.6.5實際飛行過程427
第4章歐洲的火星探測任務428
4.1火星快車(Mars Express)428
4.1.1任務概述428
4.1.2科學載荷429
4.1.3探測器系統433
4.1.4任務過程436
4.1.5探測成果441
4.2“獵兔犬”-2442
4.2.1任務概述442
4.2.2科學載荷444
4.2.3探測器系統445
4.2.4任務過程448
4.2.5失敗原因分析449
第5章日本的火星探測任務450
5.1“希望”號(Nozomi)450
5.1.1任務概況450
5.1.2科學載荷451
5.1.3探測器系統451
5.1.4任務過程452
第6章印度的火星探測任務454
6.1“曼加里安”號(Mangalyaan)454
6.1.1任務概況454
6.1.2科學載荷456
6.1.3探測器系統457
6.1.4任務過程458
6.1.4任務過程458
第7章中國的火星探測任務465
7.1“螢火”1號(YH-1)465
7.1.1任務概述465
7.1.2科學載荷467
7.1.3探測器系統467
7.1.4計畫飛行過程474
7.1.5實際飛行過程475
第8章未來火星探測規劃477
8.1全球探索路線477
8.2美國火星探測計畫478
8.2.1“洞察”號(InSight)任務478
8.2.2天體生物學野外實驗室(Astrobiology Field Laboratory,AFL)任務481
8.2.3“火星2020漫遊車”(Mars 2020 Rover)任務482
8.2.4火星取樣返回(Mars Sample Return)任務487
8.2.5載人火星計畫495
8.3俄羅斯火星探測計畫509
8.3.1火星生物學(ExoMars)任務509
8.3.2“福布斯-土壤”2號510
8.3.3火星取樣返回510
8.3.4載人火星任務512
8.4歐洲火星探測計畫513
8.4.1火星生物學(ExoMars)任務513
8.4.2載人火星計畫522
8.5日本火星探測計畫526
8.6印度火星探測計畫527
8.7阿聯火星探測計畫527
8.8中國火星探測計畫527
8.9私人火星探測計畫530
8.9.1靈感火星(Inspiration Mars)計畫530
8.9.2Space X公司紅龍(Red Dragon)計畫532
8.9.3荷蘭“火星”一號(Mars one)計畫534
結束語535
附錄全球已執行火星探測任務匯總536
附錄2火星探測器EDL過程相關參數及數據對比549
參考文獻"