4、火星奥德赛(Mars Odyssey，2001年4月，至今)

火星奥德赛

　　这一颗美国宇航局所属的轨道器于2002年3月份开始全球观测任务。其上搭载的伽马射线分光计不久之后便探测到确凿证据证明在火星南北两极高纬度地区地表下方存在水冰与表土混合物，其中的水冰含量约为20%。随后，其中一片永冻土地区被选定为凤凰号火星着陆器的探测地点，其主要目的便是验证火星奥德赛探测器的探测结果。火星奥德赛的相机系统通过可见光和红外波段对火星进行了全球观测，辨识火星岩石和土壤中的矿物成分，并据此编制了目前分辨率最高的火星全球矿物分布图。对于火星夜间半球进行的红外线观测则让科学家们了解这些地区在日落之后降温的速度有多快，这可以帮助我们判断某一地点地表是裸露的岩石还是覆盖着尘土。

　　火星奥德赛搭载的设备对火星大气层进行了超过10年的连续观测，包括对不发生冷凝的气体，如通过检测微量气体氩来反演火星的大气循环模式。火星奥德赛探测器还对轨道高度上的高能辐射环境进行了监测，目的是了解未来的火星探测项目乃至载人火星飞行时将可能面临的辐射环境。奥德赛探测器的探测结果帮助圈定了火星车的着陆区，包括勇气号，机遇号，凤凰号以及即将抵达火星的好奇号。并且火星奥德赛探测器也是勇气号，机遇号和凤凰号和地球之间实现通讯联系的重要数据中继站，勇气号和机遇号火星车的探测数据有超过95%是通过这一数据中继站发回地球的。这一探测器现在已经成为有史以来人类发射往火星的，仍在工作的寿命最长的探测器，今后这员老将还将继续在火星工作，并为好奇号火星车的着陆和工作提供支援。

　　5、火星车-勇气号(MER-Spirit，2003年6月~2010年3月)

MER火星车

　　勇气号是美国宇航局一对孪生火星车中的“姐姐”，这是一位机器人地质学家，它的任务是前往火星实地考察，找出火星环境历史的线索——尤其是要在经过精心挑选的地点寻找水的历史。这两个火星车的设计寿命都是3个月，但是它们两个最终都持续工作了数年之久。勇气号在古塞夫陨石坑内展开考察，这是一个已经高度风化的陨石坑，直径150公里。之前轨道器的观测显示这一陨石坑在过去可能曾经是一个湖泊，其水源来自注入其中的一个河流网，这一河道网源自南部的一个高地。勇气号于2004年1月4日着陆，着陆地是一个平坦的火山平原，到处遍布小型陨石坑和松散的岩石。

　　在这里，勇气号发现大量的玄武岩，这些岩石仅仅显示极微弱的潮湿气候风化痕迹。到2004年6月份，当勇气号在执行其首个延长任务期时，它抵达了一座被称作“哥伦比亚山”的小山脚下，这座山距离它的着陆地点有2.6公里的距离，勇气号历经千辛万苦来到这里，目的是探寻这里可能存在的基岩。它在这里考察期间发现了大量显示明显水环境暴露历史痕迹的岩石和土壤，包括发现一种铁的氢氧化物针铁矿，以及水合硫酸盐。它还发现一个富含碳酸盐的岩石露头，这显示这里曾经存在非酸性的潮湿环境。在山间的一块低地上，勇气号发现这里岩石上的纹理和组成中隐藏的证据，证明在地质历史早期这里曾经发生过在爆发的火山附近发生的液态水与炙热岩石之间的相互作用。

　　由于在长达3年多的考察期间严重磨损，勇气号的一个轮子无法继续转动，但是它拖着这个轮子继续蹒跚前行，展开科学考察，甚至因此有了意外的收获——这只拖行的轮子无意间刨开了松散的地面，暴露出下面埋藏的几乎纯净的二氧化硅沉积物。这一发现显示这里曾经存在热泉或蒸汽喷口。在地球上，这样的场所是微生物生存的理想地点。2009年6月份，勇气号由于第二个轮子也发生故障，不幸陷入一片沙地无法动弹。这一事故是致命的，因为勇气号使用太阳能驱动，要想度过严酷的火星南半球冬天，它必须找到一片朝北的向阳坡地，让太阳能板充分受到阳光光照，但是由于它困在了这片沙地里，无法抵达科学家们为它精心选定的过冬地点，勇气号在冬季来临时终于没能熬过去，就在这里永远和地球上的控制中心失去了联系。

　　机遇号(MER- Opportunity，2003年7月~现在)

　　机遇号的着陆地点是子午线平原，早先美国宇航局的火星勘测轨道器搭载的光谱仪已经在这一地区探测到大量的赤铁矿出露，这种矿物通常需要在有水存在的情况下才能形成。2004年1月25日，机遇号成功降落在一个直径仅有大约22米的陨石坑里，并且立即就在着陆点周围发现了沉积岩层的露头。在接下来的数周内，机遇号对这片沉积岩层的考察终结了人们有关火星表面是否曾经有过长时间的流水存在的争论。这些岩层所展示的组成和纹理特征都显示这些岩石不仅曾经被水浸透，事实上它们甚至还曾经被浸没在轻微流动的水体中。从2004年6月份开始的6个月内，机遇号对另一个体育场大小的陨石坑——“坚忍”陨石坑内暴露出的深层沉积岩层展开详细考察，这一陨石坑距离机遇号的着陆点有大约700米。这些岩层显示它们都曾被水浸透，但是纹理特征也显示它们曾经经历过一段时期的干燥阶段。也就是说，风沙覆盖的干燥时期以及流水浸透的潮湿时期在这一地点曾经交替发生。

　　在对自己降落时丢弃的隔热罩以及一个在其着陆点附近发现的铁镍陨石进行考察之后，机遇号一路向南行进超过6公里，它的目标是一个更大更深的陨石坑——维多利亚陨石坑。在这里，机遇号得以对埋藏更深，因而距今年代更加久远的岩层进行考察。在机遇号的考察地点发现了富硫矿物，显示这里曾经存在酸性环境。在2008年年中，机遇号出发前往一个直径22公里的陨石坑——奋进号陨石坑，轨道器已经在这里观测到粘土矿物的信号，粘土矿物的形成一般和水有关，显示这里曾经存在酸性相对较弱的水环境。2011年8月份，机遇号行驶的总里程已经超过34公里，它终于抵达奋进号陨石坑的边缘，开始了它火星科考生涯的新阶段。在这里，机遇号发现了水中沉积作用形成的石膏矿脉，这些发现再次显示出可移动且性能耐久的火星车在科学考察方面的巨大优势。

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