6、火星快车(Mars Express，2003年6月——现在)

火星快车

　　这是欧空局发射的一颗火星轨道器，美国宇航局提供了其搭载的7台设备中的两台：一台透地雷达，以及一台测量太阳风如何吹走火星外层大气中的水汽的设备。这一轨道器于2003年12月入轨，2004年1月份开始不断传回火星的立体彩色图像和其它数据。其搭载的可见光和近红外波段光谱仪发现了粘土矿物信号，显示在火星地质历史上曾经存在较之于机遇号所考察区域酸性更弱的含水环境。科学家们根据火星快车以及随后的火星勘测轨道器(MRO)发回的数据构建了一系列火星早期历史中全球性水环境的变化序列，这一做法和之前认为的火星仅具备偏酸性水环境的看法有所区别。

　　与此同时，科学家们借助其搭载的热红外光谱仪数据，经过拟合数百万条光谱数据，不断改进信噪比之后，发现火星大气中存在甲烷。科学家们目前认为这一点说明火星上有某种机制正在不断向大气补充甲烷气体，因为甲烷气体在大气中不稳定，会很快分解而无法被探测到，因而这次探测到甲烷正好就说明了这一补充机制正在发挥作用。这种补充来源可能是生物的或非生物的活动，它的不断补充保证了甲烷在火星大气中的持续存在。这些发现对于研究火星过去和现在的宜居条件具有重要意义。2005年6月份探测器展开雷达天线，在随后的考察中它对两极地区含水的沉积层进行了研究。

　　7、火星勘测轨道器(Mars Reconnaissance Orbiter，2005年8月~现在)

火星勘测轨道器

　　这艘多功能飞船的主要任务是用前所未有的高分辨率对火星的地表，近地表以及大气层展开全面观测。2006年3月，火星勘测轨道器抵达火星，此后在地面的精心测算下，飞船共计426次降落至火星大气层边缘，利用火星大气层的摩擦调整其轨道的形状和高度位置。2006年11月，火星勘测轨道器正式开始科学考察工作。这艘飞船经过专门设计，用以发回由其搭载的高清晰成像设备和光谱仪获取的海量数据。事实上，MRO探测器发回的数据量也确实是惊人的：到目前为止，它已经发回的探测数据量已经超过了人类历史上所有飞往月球轨道之外的探测器所获取的所有探测数据总和的3倍以上。美国宇航局的深空测控网已经收到超过130TB的数据，其中包括由其搭载的6台科学设备在前5年工作时间内拍摄的超过7万张照片。MRO的探测结果显示火星历史中可以被划分为3个非常不同的时期。

　　观测显示火星上不同类型的水环境形成了广泛分布的水成矿物，包括粘土，硫酸盐以及碳酸盐，这些矿物在早期火星历史上遍布全球。在更近的古代，火星上的水似乎以水汽的形式扮演了在两极的冰盖和低纬度地区冰雪循环的角色。雷达观测显示火星地表下似乎存在周期性的层状特征，这可能是由于火星自转轴的周期性变化和轨道的周期性倾角变动造成的。这些周期调整着火星极地受到的太阳热量，火星上这种调节的幅度影响要大于地球的情况。火星上夜会出现冰期，持续时间为数千年至数百万年。雷达观测还发现在火星南极冰盖下埋藏着大量的二氧化碳干冰，这些干冰如果完全升华进入大气，将会让今天火星大气中的气体总量增加一倍。观测显示火星上现在仍然有新的陨石坑，新的山崩和沙尘暴不断出现，这说明火星即使在今天仍然是一个充满活力的星球。这些观测已经为未来的考察项目圈定了很多具有高度潜在科学价值的地点。

　　除此之外，这一轨道器上搭载的高分辨率相机提供的信息让着陆器和火星车得以避开危险地带，如岩石和陡坡，而期搭载的大气监测设备获得的数据则让研究人员得以用来评估未来着陆和在火星表面开展行动时将会面临的环境因素。MRO轨道器提供的观测确保了凤凰号着陆器能够选定一个比原计划所选地点岩石散落更少的平坦地点降落，从而确保了着陆顺利成功。它还帮助好奇号进行了先期的降落地点挑选工作，并且将在好奇号的降落过程中提供数据中继支持，并在未来好奇号的工作过程中为它提供支援。

　　8、凤凰号火星着陆器(Phoenix Mars Lander。2007年8月~2008年11月)

凤凰号火星着陆器

　　2001年，美国宇航局宣布了一个新的项目，各个科学机构可以提交各自的火星探测方案进行竞争，宇航局将会最终确定入选方案并给予资金并执行，这就是“火星侦察兵项目”。而凤凰号火星探测器项目就是根据这一计划实施的第一项考察计划。它是由来自亚利桑那大学一个由皮特·史密斯(Peter Smith)教授领衔的科研团队提交的方案，并在2003年从25个候选方案中被选中，最终于2007年发射实施的探测计划。

　　这项方案是向火星发射一颗固定的着陆探测器，它装备有一条用于挖掘的机械臂以及一系列科学考察仪器，可用于考察火星夏季北极地区的环境。凤凰号确认并考察了之前由火星奥德赛探测器探测到的埋藏浅地表的水冰。它还确认这里存在碳酸钙，说明这里会发生偶发性的融水。这一着陆器这里的土壤化学暗示有生命宜居的环境条件，并且还观测到火星上的降雪。

　　整个任务期间最让人意外的是它发现了高氯酸盐，这是一种氧化剂，在地球上是一些微生物的食物，而对于其它一些生物则是有毒的。它可以降低液态水的凝结温度，幅度达10摄氏度。在完成预定的3个月探测任务后，凤凰号还继续工作了额外的两个月，直到火星北极地区的极寒天气最终让其太阳能供应降低到无法继续维持的程度，任务就此结束。

　　9、火星大气和挥发演化探测器(MAVEN，预计2013年发射)

火星大气和挥发演化探测器

　　这将是火星侦察兵项目下实施的第二项计划，是在2007年从26个提交方案中挑选出来的。它将对火星的高层大气，电离层以及火星大气和太阳风及太阳之间的相互关系进行考察。诸多线索显示火星在其早期历史中曾经比现在更加潮湿。那么这些水到哪里去了？科学家们将借助MAVEN探测器的数据将考察挥发性成分，如二氧化碳和水汽从火星大气中向太空散逸在整个火星历史中所扮演的角色，从而了解火星大气和气候，液态水和行星宜居性的演化史。该项目的首席科学家是布鲁斯·雅柯斯基(Bruce Jakosky)，来自科罗拉多大学。

　　10、2016年之后的计划

　　2012年年初，美国宇航局宣布了一项计划，目的是在当前面临预算紧缩的情况下为美国宇航局的火星探测计划制定新的战略。其主旨是制定2018~2020年可能实施的火星探测项目，在这一项目中将不仅仅考虑完成重要的科学目标，还将整合入为未来载人探测和技术开发有关的目标。美国宇航局希望外界能对未来火星探测征集更多的意见和建议。在2012年6月份于休斯顿召开的月球和行星研究所公开会议上，有超过400项设想和提纲被提交给了宇航局。

　　火星项目计划组是一个独立团体，任务是为美国宇航局制定未来的火星探测设想和实现途径。他们正在参考此次会议上征集来的意见建议，综合考虑预算限制，项目总体规划，科学和技术方面的限制等等各种因素。今年夏末，这一团体将会向美国宇航局提交一份报告，而宇航局将根据这份报告制定美国未来的火星探测计划，这一战略将会体现在美国政府制定的2014财政年度预算之中，该预算报告按计划须在2013年2月份公布。更新后的火星探测战略预计将进一步体现美国国家研究委员会提出的10年期行星科学战略，该战略将火星取样返回置于具有头号科学重要性的地位。

　　这项战略还将考虑美国宇航局首席技术办公室和美国宇航局载人航天项目，以及任务运行委员会的意见。未来的美国火星考察项目将体现促进技术进步的特点，通过有序实施一系列探测项目解答一些基本的科学问题，并为最终实现载人登陆火星提供支持和准备。

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