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火星快車號

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火星快車號
Mars Express
火星快車號想像圖
任务类型火星軌道器
运营方歐洲太空總署
国际卫星标识符2003-022A
衛星目錄序號27816
网站exploration.esa.int/mars
任務時長原定2年
目前已運作：
21年6个月又23天
21年（於火星）
航天器属性
發射質量1,123公斤（2,476磅）
乾質量666公斤（1,468磅）
功率460 瓦
任務開始
發射日期2003年6月2日
17時45分整 UTC
运载火箭聯盟-FG/弗雷格特
發射場拜科努爾太空發射場 31/6（英语：Baikonur Cosmodrome Site 31）
承包方Starsem（英语：Starsem）
軌道參數
参照系火星周回軌道（英语：Areocentric orbit）
離心率0.571
近火點298 km（185 mi）
遠火點10,107 km（6,280 mi）
傾角86.3 度
週期7.5 小時
火星軌道器
航天器组件火星快車號
入軌2003年12月25日
3時整 UTC
火星時 46206 08:27 AMT
火星着陆器
航天器组件小獵犬2號
著陸日期2003年12月25日
2時54分 UTC

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，任務失敗。

因為火星快車號的資料極具科學價值，且任務內容極具有調整彈性，現在已開始進行最新的延伸任務，直到至2020年底為止。[1]。

科學儀器

火星快車號的科學儀器酬載總重為116公斤[2][3]。

  • 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[4][5]。
  • 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[5]。
  • 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[5]。
  • 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）[5][6]。
  • 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[5]。
  • 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[5]。
  • 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[7]
  • MARSIS Uni Roma "La Sapienza"[8]
  • PFS IFSI/INAF[9]
  • SPICAM
  • OMEGA Institut Astrophysique Spatial[10]
  • MELACOM Qinetiq[11]
  • MRSE Uni Köln[12]
  • ASPERA[13]

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。

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。
  • 1月28日
Mars Express到達最終環繞科學軌道
  • 3月17日
確定火星極冠有85%的乾冰和15%的水冰[14]。
  • 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[15]。
  • 4月28日
ESA宣佈MARSIS的天線延遲使用。
  • 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[16]。

2005年

  • 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。
  • 2月8日
ESA傳送「綠燈」訊號給延遲部署的MARSIS天線[17]。計畫在2005年5月初啟用。
  • 5月
第一個MARSIS的天線成功展開並部署完成[18]。一開始沒有任何問題，但之後發現其中一部份並未鎖定[19]。第二個天線的佈署將延後以進行進一步的問題分析。
  • 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[20]。
  • 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[21]。
  • 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[22]。

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[23]。
  • 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。
  • 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"。
  • 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[24]。
  • 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[25]。

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[26]。
  • 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[27]。

2010年

  • 3月5日
飛越火衛一以測量其重力[28]。

參見

參考資料

  1. ^ ESA - Mars Express - Mission extensions approved for science missions. [2010-03-30]. （原始内容存档于2013-05-02）. 
  2. ^ Andrew Wilson, Agustin Chicarro. ESA SP-1240 : Mars Express: the scientific payload. Noordwijk, Netherlands: ESA Publications Division. 2004 [2010-03-29]. ISBN 92-9092-556-6. （原始内容存档于2011-05-23）. 
  3. ^ ESA - Mars Express - Mars Express orbiter instruments. [2010-03-29]. （原始内容存档于2010-02-09）. 
  4. ^ Bibring JP, Langevin Y, Mustard JF, Poulet F, Arvidson R, Gendrin A, Gondet B, Mangold N, Pinet P, Forget F. Global mineralogical and aqueous mars history derived from OMEGA/Mars express data. Science. 2006, 312 (5772): 400–404. PMID 16627738. doi:10.1126/science.1122659. 
  5. ^ 5.0 5.1 5.2 5.3 5.4 5.5 A.F. Chicarro, "MARS EXPRESS MISSION: Overview and Scientific Observations," 5th International Conference on Mars, Pasadena, CA, 1999. abstract （页面存档备份，存于互联网档案馆）
  6. ^ Access : Martian methane probe in trouble : Nature News. [2010-03-29]. （原始内容存档于2007-07-07）. 
  7. ^ Mars Express - The HRSC Camera Experiment PI Group under supervision of Prof. Gerhard Neukum at the FU Berlin. [2010-03-29]. （原始内容存档于2010-12-18）. 
  8. ^ Marsis Home Page. [2010-03-29]. （原始内容存档于2010-04-25）. 
  9. ^ Comunicati stampa » Registrati gratis e pubblica i tuoi testi! 互联网档案馆的存檔，存档日期2013-05-02.
  10. ^ Institut d'astrophysique spatiale - content_mars 互联网档案馆的存檔，存档日期2007-03-03.
  11. ^ 存档副本. [2007-03-07]. （原始内容存档于2007-02-11）. 
  12. ^ （德文） Geophysik am Insitut für Geophysik und Meteorologie (IGM) der Univertität zu Köln （页面存档备份，存于互联网档案馆）
  13. ^ ASPERA. [2010-03-29]. （原始内容存档于2010-07-07）. 
  14. ^ "Water at Martian south pole" （页面存档备份，存于互联网档案馆） - March 17, 2004 ESA Press release. URL accessed March 17, 2006.
  15. ^ Formisano V, Atreya S, Encrenaz T, Ignatiev N, Giuranna M. Detection of methane in the atmosphere of Mars. Science. 2004, 306 (5702): 1758–1761. PMID 15514118. doi:10.1126/science.1101732. 
  16. ^ ESA Portal - Life in Space - Water and methane maps overlap on Mars: a new clue?. [2010-09-19]. （原始内容存档于2012-10-16）. 
  17. ^ ESA Portal - Green light for deployment of ESA's Mars Express radar. [2010-09-22]. （原始内容存档于2012-10-16）. 
  18. ^ BBC NEWS | Science/Nature | First Marsis radar boom deployed. [2010-09-22]. （原始内容存档于2016-06-04）. 
  19. ^ BBC NEWS | Science/Nature | Delay hits Mars radar deployment. [2010-09-22]. （原始内容存档于2016-06-04）. 
  20. ^ ESA Portal - First MARSIS boom successfully deployed. [2010-09-22]. （原始内容存档于2012-07-31）. 
  21. ^ ESA Portal - Smooth deployment for second MARSIS antenna boom. [2010-09-22]. （原始内容存档于2012-07-28）. 
  22. ^ ESA Portal - Mars Express radar ready to work. [2010-09-22]. （原始内容存档于2012-11-11）. 
  23. ^ ESA - Mars Express - Cydonia - the face on Mars. [2010-09-22]. （原始内容存档于2012-11-25）. 
  24. ^ ESA - Mars Express - The planetary adventure continues - Mars Express and Venus Express operations extended. [2010-09-21]. （原始内容存档于2012-10-16）. 
  25. ^ Tectonic signatures at Aeolis Mensae. ESA News. European Space Agency. 2007-06-28 [2007-06-28]. （原始内容存档于2012-10-17）. 
  26. ^ ESA - Mars Express - ESA extends missions studying Mars, Venus and Earth's magnetosphere. [2010-09-19]. （原始内容存档于2012-07-30）. 
  27. ^ ESA - Mission extensions approved for science missions. [2010-03-30]. （原始内容存档于2013-05-02）. 
  28. ^ SpaceFellowship.com Phobos flyby success. [2010-09-15]. （原始内容存档于2014-02-21）. 


外部連結

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