在充分汲取过去已执行项目和目前正在执行探测项目的经验教训，美国宇航局的火星探测计划正计划建立起一套在火星长效化存在的机制。其中包括用于进行火星全球性观测并执行通讯中继任务的轨道器，以及在地面上的火星移动实验室，钻地考察的机器人，并最终实现在火星进行土壤和岩石样本的取样返回，乃至载人火星飞行。

　　在国际合作前提下，长期的火星探测规划旨在回答一些关键性的问题，并确保在资源有限的情况下开发出探测火星所需的相应技术。这项计划的战略是寻求揭开有关火星过去和现在的环境状况，水在这一环境中所扮演的角色和它的丰度，以及过去和现在潜在的生命宜居环境。

　　以下便列出美国宇航局及其国际合作伙伴近期执行完成的，或是目前仍在进行中的，以及在不久的将来即将执行的火星探测项目：

　　1.海盗号(1975年)

海盗号

　　1975年8月20日和9月9日，美国发射了两个海盗号探测器，用于探索火星上有无生物。这两个探测器由轨道飞行器和登陆舱组成，长为5.08米，重3530千克，其中轨道飞行器重2330千克，登陆舱重1200千克，用三脚支撑，装有生物化学实验箱、测量挖掘设备、两台电视摄像机、机械手和电源。

　　海盗1号和2号分别于1976年7月20日和9月3日在火星表面软着陆成功，40分钟后就将第一张火星彩照发回地球。它们分别在火星上工作了六年和三年，对火星进行了考察和拍照，共发回五万多幅火星照片，分辨率高达200米。四次探测有无生命存在的实验中，没有发现任何高级生命痕迹，从而排除了有关火星人的推测。

　　2、火星探路者(Mars Pathfinder，1996年12月~1998年3月)

火星探路者

　　“火星探路者”是美国宇航局旨在实现低成本行星探测的“发现计划”旗下首个探测器，它制定了明确的科学目标，拥有雄心勃勃的计划并最终超额完成了任务。这一探测器在着陆火星地表之后成功地释放出“索杰纳”火星车，着陆器和火星车两者一共发回了23亿比特的信息。这些信息中包括超过1.7万张照片，超过15条对周围岩石和土壤的化学分析数据，以及大量有关着陆地点风和其它气候状况的纪录数据。此次观测显示早期历史上的火星环境可能更加和地球相似，其地表可能曾经存在液态水，并且大气层浓度也要高于现在。整个任务在火星表面持续了3个月，远远超出了原先计划中为着陆器制定的30天任务期限和为火星车制定的7天任务期限。

　　3、火星环球勘测者(Mars Global Surveyor，1996年11月~2006年11月)

火星环球勘测者

　　1999年3月份到2001年1月份，火星环球勘测者执行火星全球制图任务，在此期间它发回的数据量超过了历史上之前所有火星探测计划收集数据的总和。随后由于探测器依旧状态良好，它先后经过了3次延长任务期，在此期间对火星地表和全球气候模式展开持续观测，打破了在火星持续工作时间最长的纪录。最后它开始执行第4个延长任务期，直到最后，在迎来它在火星工作10周年纪念日之前仅仅5天，MGS探测器不幸与地球失去联络。

　　火星环球勘测者在它的整个任务期间一共发回超过24万张照片，2.06亿条光谱学测量数据，以及6.71亿条激光高度测量数据。这一探测器所取得的一些重要成果包括：在火星地表观测到大面积的沉积层构造；发现了古代遗留的河流三角洲；发现一些河道，其中一部分显示活动迹象，暗示在近期仍然存在液态水活动；确认了一些通常形成于潮湿环境中的矿物结核体，从而帮助美国宇航局的机遇号火星车最终选定了其着陆考察地点；其激光高度数据最终生成了一份几乎覆盖火星全球的高分辨率地形图，确认了火星各地的高程以及斜坡数据；详细观测了大量陨石坑，包括发现并确认很多已经被严重侵蚀和被埋入地表之下的陨石坑，这些陨石坑由于难以辨认，在之前的探测中都没有能得到很好的观测；对于火星沙尘暴在重塑现代火星环境中所扮演的角色进行了详细的考察；探测发现火星存在局部区域性古代磁场残留，证明火星在过去曾经和地球一样拥有全球性磁场，从而可以保护地面免受致命宇宙射线的冲击，并阻止气体大量向空间散逸；火星环球勘测者还收集了大量详细数据，帮助后续的火星探测器“凤凰号”选定着陆地点，分析了其中的风险和收益因素。在孪生火星车勇气号和机遇号着陆过程中和着陆后，火星环球勘测者还承担起数据中继卫星的任务。

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