火星全球勘測者

美國於1996年11月7日發射的火星全球勘測者探測器，經過10個月的飛行，於1997年9月11日進入繞火星運行的軌道，並開始對火星進行考察。

火星全球勘測者探測器質量為1031千克，載有7台儀器。它是美國火星生命計畫的一部分主要任務是拍攝火星表面的高解析度圖像，研究火星的地貌和重力場探測火星的天氣和氣候，分析火星表面和大氣的組成。

基本介紹

• 中文名：火星全球勘測者
• 勘探時間：1997年9月11日
• 發射時間：1996年11月7日
• 結束時間：2001年2月

基本信息

1997年9月11日，美國火星全球勘測者探測器進入火星軌道考察。 美國於1996年11月7日發射的火星全球勘測者探測器，經過10個月的飛行，於1997年9月11日進入繞火星運行的軌道，並開始對火星進行考察。火星全球勘測者探測器質量為1031千克，載有7台儀器。它是美國火星生命計畫的一部分主要任務是拍攝火星表面的高解析度圖像，研究火星的地貌和重力場探測火星的天氣和氣候，分析火星表面和大氣的組成。1997年9月15日火星全球勘測者探測器上的磁強計探測到火星表面有一個強度約為地球磁場1/800的磁場從火星全球勘測者探測器拍攝傳回的圖像上，科學家意外地發現火星有坑窪和丘陵，有相當於南大西洋那樣大的風暴，存在強磁物體；火星地殼有更為廣泛的分層現象，這至少說明火星在歷史上發生過變遷；火星上有海洋的遺蹟北半球有最平整的表面其他區域則是古老的高原，揭示了火星地質層的構成特別是發現火星上曾有過水的痕跡1998年4月6日美國國家航空航天局宣布火星全球勘測者探測器拍攝的圖像揭開了火星“人臉”只不過是一座小山的謎團。火星全球勘測者探測器共傳回了數萬張火星的圖片，於2001年2月結束了其主要工作。

科學儀器

火星全球探勘者號總共搭載五項科學儀器：

火星軌道攝影機（Mars Orbiter Camera，MOC）

火星軌道雷射測高儀（Mars Orbiter Laser Altimeter，MOLA）

熱輻射光譜儀（Thermal Emission Spectrometer, TES）

磁力儀與電子反射儀（Magnetometer and electron reflectometer，MAG/ER）

USO/RS Ultrastable Oscillator for Doppler measurements

火星繼電器（Mars Relay），訊號接收器

火星軌道攝影機總共有三個儀器，一個窄視野的攝影機負責拍攝解析度較高（1.5-12 m/pixel）的黑白影像一個可拍攝紅色和藍色影像的攝影機拍攝背景影像（解析度 240 m/pixel），第三個則拍攝每日全球影像（解析度 7.5 km/pixel）。MOC在4.8個火星年，1997年到2006年中傳回了超過24萬幅影像。高解析度影像的幅寬約1.5或3.1公里，但為了顯示某些特定地區的地表特徵，大多數的圖幅寬會較小。高解析度影像的長度約3至10公里當拍攝高解析度影像時也同時拍攝較低解析度的背景影像，作為指出高解析度影像拍攝位置之用。背景影像一般長寬是115.2公里，解析度 240 m/pixel，

主要任務

生命的跡象

火星全球探勘者號環繞火星的周期是117.65分鐘，軌道高度378公里。其軌道是接近正圓形的，且經過極點正上方附近（傾斜角度93°）。選擇這個高度的軌道是為了以太陽同步軌道環繞火星，所以MGS所拍攝火星表面的影像是同一個地表區域在不同日子也會以相同的照明條件下被拍攝。在每個軌道之下，MGS拍攝火星表面會因為火星的自轉而向西偏移28.62°。實際上，MGS總是在14:00以跟太陽一樣的速度從一個時區移動到另一個時區在7個火星的太陽日和環繞火星88次以後，MGS會以近似的路線重新經過之前的路線，但會向東偏移59公里；這確保了MGS可以探測整個火星表面。

在MGS的延伸任務中進行了研究火星表面以外的研究。MGS常進行滾動和俯仰動作以在軌道最低點以外的地方拍攝影像，

MGS的MOC於1998年拍攝的弗伯斯巨石（Phobos monolith，影像中心的右方），影像編號55103 (MOC Image 55103)。

此外，MGS也拍攝了其他火星探測器和火星的衛星。1998年MGS的MOC拍攝了火衛一上的一塊獨立巨石，被稱為弗伯斯巨石（Phobos monolith），影像編號55103

火星一直被人類科學家認為是一個荒涼的星球。但“火星全球勘測者”拍攝到的一些照片重新燃起科學家尋找火星生命跡象的熱情，因為這些照片顯示，火星表面最近出現了很多黑色條紋，科學家們猜測這很可能是液體流動造成的這表示，在這個冰冷、乾燥的星球上大量流淌的液體背後，也許正隱藏著生命的跡象這將是科學家20年來對火星進行跟蹤研究最大的收穫。 "火星全球勘測者"發射比"火星探路者"早差不多一個月但由於飛行路線不同到達火星的時間是1997年9月12日，晚了差不多兩個月它沒在火星上著陸，而是成了火星的一顆人造衛星環繞火星轉動在"火星全球勘測者"上載有一台"火星軌道照相機"可在380公里高空拍攝火星表面的高清晰度圖像能分辨只有幾米的火星地形細跡。另外，它還載有一台"火星軌道雷射高度計"可以用雷射測量火星表面地形的海拔高度準確度一般為13米最好可達2米

豐碩成果

迄今，"火星全球勘測者"環繞火星工作還不到三年。可是，它已經向地球發回了幾千幅火星表面圖像，並且對火星表面進行了2,700萬次海拔高度測量。利用這些圖像和數據，科學家們已經繪就了火星的一幅地形圖。這些科學家說，現在我們對火星全球地形的了解，甚至比地球上各大陸的某些地區還來得清楚。

"火星全球勘測者"的直接目的是為99年12月3日在火星南極附近著陸的"火星極地登入者"選擇登入地點，但對火星全球作高解析度勘測，則是其主要任務。人類首次依靠空間探測器在火星近空探測火星成功是在1964年當時"水手4號"飛船向地球發回了21幅圖像，解析度比如今 "火星全球勘測者"的圖像低數十倍35年人類又多次對火星進行了成功的探測。可是，"火星全球勘測者"不到兩年所取得的豐碩成果，已遠遠超過了前33年

2006年12月6日從NASA釋出的照片發現在薩瑞南高地（Terra Sirenum）和半人馬山（Centauri Montes）發現在1999至2001年間有液態水的地理特徵，

數百條可能是因為水流而形成的溪谷被認為可能是近年才形成的，這些溪谷出現在陡坡和特定緯度的區域。

有數條河道內部甚至有可以保留液態水的較小河道，這些河道中最有名的是納內迪谷（Nanedi Valles）和尼爾格谷（Nirgal Vallis）

結束探測生涯

美國航空航天局（NASA）的“火星全球勘測者”（MGS）探測器很可能已結束其探測生涯。該探測器已成為迄今發往火星的探測器中工作壽命最長、也最富有成果的一個。NASA牽頭火星探測工作的科學家麥可·邁耶稱：“MGS已超出了我們的所有預期。它已然是最有成效的一項火星探測任務。而且隨著今後若干年內對其觀測數據的繼續分析，它還會產生更多的發現。”

MGS軌道探測器從11月2日起失去了與地球的通信聯絡。初步跡象表明，它的一個太陽能帆板難以轉動，使該探測器有可能再也無法產生通信聯絡所需的足夠電力。不過工程技術人員還在探討造成這一無線電靜默問題的其它潛在原因。噴推實驗室火星探測計畫經理李福（音）說：“說實在的，我們已試過了最有希望恢復聯絡的辦法現正面臨著這樣一種可能，即MGS探測器從此將停止源源不斷地發回科學觀測數據。不過，我們還沒有放棄希望

NASA還會繼續爭取與該探測器恢復聯絡，並確定問題的原因。該局最新發射的“火星偵察軌道器”探測器已於11月20日將其相機對準MGS。該局火星探測計畫主任道格·麥奎遜說：“我們已利用‘火星偵察軌道器’上的星跟蹤器、背景相機和高解析度相機來尋找MGS。但對所拍圖像進行的初步分析沒有顯現任何確定的探測器影像”NASA還準備在最近幾天內向MGS傳送一條指令，看看其上的一台發射機能否發出可被機遇號或勇氣號火星漫遊車接收到的信號，由此有可能掌握到有關該探測器狀況的更多信息，

火星全球探勘者號繪製的火星地形圖

美國宇航局太空網報導，去年底，美宇航局的“火星環球勘測者(MGS)”飛船忽然同地面失去聯繫，並最終消失在茫茫太空中不知所蹤。美宇航局一個調查委員會近日宣布，他們找到了“火星環球勘測者”飛船失蹤的原因，電腦軟體故障是這一事故的罪魁禍首。這也證實了科學家此前的猜測。

該調查委員會稱，“火星環球勘測者”飛船失蹤事件可能是因電腦代碼出錯引起，這些代碼是事故前六個月上傳的，最終造成飛船上一個電池組因溫度過高而失靈。調查委員會主席、美宇航局戈達德太空飛行中心技術副主管多利·帕金斯表示：“‘火星環球勘測者’失蹤是一系列同電腦軟體出錯有關的事件造成的，這些故障是電池失靈前五個月出現的。”

該調查委員會是於今年初受命組建的，負責調查2006年11月“火星環球勘測者”飛船失蹤一事，同時提供如何避免重蹈此類事件覆轍的寶貴建議。去年11月2日，“火星環球勘測者”受命對

太陽能電池板實施例行調節，這是地面控制人員最後一次同該飛船進行通訊聯絡。“火星環球勘測者”報告了一系列警告信號，在最後一次數據傳輸中，信號顯示它運轉穩定，似乎一切正常。隨後，飛船重新將其兩組電池中的一組調整至暴露給陽光直射的角度。

然而，這一操作卻造成電池組溫度過高，在長達十一小時的運轉中，另外一組電池的能量也消耗殆盡。由於天線方向錯誤，使得“火星環球勘測者”無法將其狀況報告給地面控制人員。後來，美宇航局試圖動用另一飛船——“火星偵察軌道器(MRO)”尋找沉寂多時的“火星環球勘測者”，但最終還是杳無音訊。

據調查委員會的調查結論，“火星環球勘測者”任務小組正確地遵守現行協定進行操作，只不過這些程式尚不足以發現電腦軟體出錯。調查委員會建議，美宇航局的其它任務也應審查上傳給飛船電腦的所有非例行指令評估應對溫度過高風險的應急模式美宇航局噴氣推進實驗室火星探索項目主管富克·李(Fuk Li)表示：“我們將對所有太空任務進行徹底審查，以確保我們即將發射的所有任務都吸取‘火星環球勘測者’失蹤事件帶給我們的教訓，

計畫大事記

1996年11月7日：發射

1997年9月11日：到達火星並進入軌道

1999年4月1日：主要測繪任務開始

2001年2月1日：第一次延伸任務開始

2002年2月1日：第二次延伸任務開始

2003年1月1日：中繼任務開始

2004年3月30日：拍攝精神號前85個火星平均太陽日經過之處輪胎的軌跡。

2004年12月1日：科學與支援任務開始

2005年4月：火星全球探勘者號是第一個在地球以外行星拍攝其他太空探測器的探測器。MGS拍攝了兩張2001火星奧德賽號的照片和一張火星快車號的照片。

2006年10月1日：預定2年的延伸任務開始。

2006年11月2日：因為太陽能板重定位發生錯誤，失去通訊。

2006年11月5日：偵測到弱訊號，代表MGS在等待指令，不久訊號中斷。

2006年11月21日：NASA宣布MGS任務結束

2006年12月6日：NASA公開MGS拍攝到新的山溝影像，證明液態水仍在火星存在。

2007年4月13日：NASA公布MGS失聯的報告。