2001火星奧德賽號（2001 Mars Odyssey）是美國國家航空航天局的火星探測衛星，主要任務是尋找水與火山活動的跡象，於2001年升空。這次任務的名稱是根據電影《2001太空漫遊》來命名的。
基本介紹
- 中文名：2001火星奧德賽
- 外文名：2001 Mars Odyssey
- 發射時間：2001年4月8日凌晨
- 質量：758公斤
- 研製時間：3年
- 發射地點：甘迺迪空間中心
基本概況,任務,基本情況,探測過程,
基本概況
“火早奧德賽”於2001年4月7日用火箭Delta卡納維拉爾角發射，並於2001年10月24日世界時間2點30分進入火星軌道。這個價位3億美元的飛行器是自1999年美國兩次火星探測損失慘重的失敗之後第一個發射到火星的探測器。兩年來，飛行器工作是正常的，所有的科學儀器正在以正常的方式收集數據。至2003年4月7日“火星奧德賽”發射2周年時已完成了5000個軌道的繪圖。
“火星奧德賽”的任務目標包括：
- 建立火星表面的化學元素和礦物的全球分布圖，為了解火星過去的氣候、研究火星上水的歷史以及尋找支持生命的環境提供新的證據；
- 確定火星地下淺層中氫的豐度。假如發現豐富的氛，這可能能預示著水凍的存在；
- 提供關於火早表面結構的信息；
- 記錄地球和火星之間以及在低的火星軌道的輻射環境，因為它關係到人類探察的輻射相關的危險，為人類登入火星作先期準備。
- 作為一個通訊中繼站服務於其他火星探測器，如“火星探察漫遊者”和“獵兔犬2”登入器。
總之通過對火星展開系統的測繪，收集火星土壤和岩石的組成數據，改善我們對行星氣候和地質歷史以及生命的孕育過程的了解。“火星奧德賽”的科學任務將延長於一個火星年(2個地球年)。
“火星奧德賽”的相關信息：
任務信息
- 發射時間：2001年4月7日，美國東部時間11：02：22；
- 發射地點：甘迺迪空間中心；
- 發射火箭：Delra-11；
- 進入火星軌道時間：2001年10月24日，世界時間02：30；
- 航空制動開始：2001年10月26日：
- 圓形軌道完成：2002年1月6日：
- 在軌標稱工作時間：917地球日；
- 繪圖工作開始：2002年1月30日；
- 標稱任務結束：2004年8月5日；
標稱任務結束後，飛行器將繼續為登入器用作一個通訊中繼站。
飛行器細節
- 飛行器質量：725.0kg；
- 科學儀器：44.5kg；
- 飛行器本體：331.skg；
- 燃料：349kg；
- 飛行器尺寸：本體大約2.2X1.7X.26米；
- 太陽能板：5.7米(末端至末端)；
- 高增益天線：1.3米(直徑)；
- 支桿：6米長。
- 火星軌道：圓形，幾乎極軌，幾乎太陽同步；
- 高度：400公里；
- 軌道傾角：93.1“；
- 周期人約120分鐘。
任務
在過去十年，奧德賽號一直是NASA用來與火星表面探險者通訊的主要中繼站，並且將繼續用來與好奇號漫遊車通訊。NASA孿生的漫遊車，精神號與機會號，有85%的影像和其他資訊是通過奧德賽號的中繼傳回地球；奧德賽號還每天繼續接收和傳送倖存的機會號漫遊車的訊息。奧德賽號還協助分析漫遊車可能登入的地點，並為2008年5月登入的鳳凰號火星探測器執行相同的任務。2006年3月火星偵察軌道器抵達火星，在進行氣阻減速來改變它的軌道成為所需要形狀的幾個月時間內，奧德賽號也協助監測火星大氣的狀況。
在2008年9月30日(sol 2465)，這艘太空船改變了它的軌道以讓其紅外線的熱輻射成像系統有更好的靈敏度來描繪火星的礦物，但是新的軌道也使得伽瑪射線光譜儀可能因為過熱而無法使用。
在2012年8月之前，NASA已經四度核准為期兩年的延伸計畫，以觀察像是極地的冰、雲、和沙塵暴年復一年的差異，以及更精確的描繪火星礦物的分布。第五度的延展任務（至2014年7月），被認為是為了促成好奇號在2012年8月成功的登入。奧德賽號有足夠推進劑，至少可以操作到2015年，而NASA的一位發言人在2010年曾說奧德賽號至少可以繼續運作至2016年，“或許還會遠遠超過”。
在2003年10月28日，一個大型的太陽事件轟擊了奧德賽之後，它酬載的MARIE輻射實驗停止了測量工作。工程師認為最可能的原因是來自太陽的粒子猛烈的撞擊了MARIE的電腦主機板，粉碎了電腦的晶片。
在2012年6月，探測器的三個飛輪中有一個失效。然而，奧德賽的設計中有四個備用的飛輪，以預防這種可能情況的發生，備用的飛輪很快的投入服務。從2012年7月，奧德賽已經完全復元，在遠端維護下，它有三個星期是處於安全模式下在操作。
在2014年2月11日，任務控制加速了奧德賽朝向清晨日光軌道的漂移，使它能觀察火星各不同地點在日出之後以及日落之後的地面溫度變化。希望變化是持續漸進的發生，直到2015年11月達到預期的軌道幾何，然後另一個部署會停止這項漂移。這項觀察可能會產生有觀地面的祖成和溫度驅動的過程，像是在一些斜坡上觀察到的溫暖季節性氣流，和火星極區附近在春季解凍的二氧化碳（CO2）間歇泉。
基本情況
整個過程分九個步驟進行：
第一步：關閉故障保護軟體。故障保護軟體是為防止探測器在飛行過程中發生意外事故而設定的。
第二步：啟動助推器。在探測器主引擎點火前兩個半小時啟動助推器控制方向。
第三步：檢查飛行方向。主引擎點火前30分鐘進行最後一分鐘的方向校正。
第四步：打開加熱器。對主引擎和電子零部件加熱。
第五步：向主引擎加壓。燃料箱和氧氣箱開始加壓，燃料管道內的一系列閥門打開，氫氧開始混合，7分鐘內達到點燃主引擎所需壓力。
第六步：準備通聯。探測器上的天線調整方向。
第七步：點火。全過程19分鐘。
第八步：屏住呼息。探測器運行到火星背面，地面控制系統將與它暫時失去聯繫。
第九步：恢復聯繫。探測器開始往地球傳送每秒40比特的信號。
探測過程
2001年4月8日凌晨，重達758公斤、大小如同一輛小轎車的美國“2001火星奧德賽”飛船從美國佛羅里達州卡納維拉爾角發射場用“德爾他”二號火箭發射成功。“德爾他”二號火箭從美國東海岸起飛，然後飛過歐洲，在中東上空飛行器與火箭分離，隨後以每秒11.5公里的速度飛離地球。
“奧德賽”花了三年時間才研製成功，這次發射總價值高達2.97億美元，是1998年10月發射“火星氣候”飛船的兩倍。飛船本身價值為1.51億美元。這次發射是美國宇航局(NASA)在1999年兩艘火星飛船失敗後，第一次向火星發射飛船。1999年9月23日“火星氣候”飛船因工程師混淆了英制和公制的計量單位，致使飛船在火星上空墜毀。10個星期後，也就是1999年12月3日，另一艘飛船“火星極地登入者”在著陸時，因在下降過程中登入器腿伸開，產生的虛假信號造成登入器已經登入的假象，結果當登入器還在火星上空時，就過早地關閉了發動機，使其墜落在火星上。兩次失敗的全部損失約為3.7億美元。
事後美國宇航局總結教訓，認為問題出在發射前沒有足夠的資金進行試驗，並重新審視了它的火星計畫。從噴氣推進試驗室到美國宇航局華盛頓總部都採取了頂級管理和財政檢查措施，縮減了飛行任務，並曾一度計畫把技術難度高、危險性大的火星取樣試驗飛行從2005年推遲到2011年以後（現因火星計畫資金增加，又提前到2009年）。
美國宇航局科學家說，“奧德賽”升空大約1小時後，位於澳大利亞坎培拉的“深空網路”工作站就接收到了它發出的第一個信號，信號表明探測器狀態正常。又過了半個小時，火星以4萬多公里的時速脫離地球軌道，穩步飛向火星軌道。科學家表示，成功與否，關鍵要看探測器在6個月後能否順利進入火星軌道。
儘管此前的火星探測工作為科學家提供了大量信息，但科學家尚未完全弄清火星到底由什麼構成。所以，“奧德賽”探測器攜帶了3台科學儀器，包括一個熱散發成像系統，一個伽瑪射線光譜儀和一個火星輻射環境試驗器，科學家將通過它們了解火星表層的構成和它的輻射環境。
其中，熱散發成像系統將繪製高解析度的火星地理圖，幫助科學家更好地理解火星礦物學與火星地形之間的聯繫。伽瑪射線光譜儀如同科學家勘探火星地表的鐵鏟，使科學家能有機會看清火星亞表層的情況。光譜儀將測定包括氫在內的多種元素的含量。由於氫極有可能存在於冰凍狀態的水裡，因此光譜儀有望探測到火星表層冰凍水的痕跡。這是科學家首次在火星探測器上配備探測表層水以及礦物成分的儀器。火星輻射環境試驗器則是一個俄羅斯研製的中子探測儀，它將首次測量火星表面的放射物質水平，為評估太空人登入火星時可能面臨的危害提供信息。試驗器將分別在火星軌道上和火星表面上採集數據。在今後6個月的飛行過程中，“奧德賽”將逐一打開上述儀器。
