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火星探测的主要 科学问题

火星探测的主要 科学问题. 目 录. 一、火星探测的历程与未来计划 二、火星探测的主要成就 三、我国火星探测 “ 探 ” 阶段的规划建议 四、 2009 年 - 中俄合作火卫 -1 探测. View Mars by Hubble Space Telescope. Flight into Mariner Valley. 一、火星探测的历程与未来计划. 自上世纪 60 年代首次实现火星探测开始，迄今为止，一共进行了 38 次火星探测，成功 17 次。火星的探测取得了大量有价值的成果。. 火星探测可以划分第一次高潮、宁静期、第二次高潮三个阶段：

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火星探测的主要 科学问题

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Presentation Transcript

  1. 火星探测的主要 科学问题

  2. 目 录 一、火星探测的历程与未来计划二、火星探测的主要成就三、我国火星探测“探”阶段的规划建议四、2009年-中俄合作火卫-1探测

  3. View Mars by Hubble Space Telescope Flight into Mariner Valley

  4. 一、火星探测的历程与未来计划 自上世纪60年代首次实现火星探测开始，迄今为止，一共进行了38次火星探测，成功17次。火星的探测取得了大量有价值的成果。 火星探测可以划分第一次高潮、宁静期、第二次高潮三个阶段： 第一次高潮（1960~1975年）：前苏联 “火星探测器”系列、 “火星号”系列 和“宇宙号”系列；美 国1964~1971年“水手号”系列和1975年“海盗-1、2”探测器。 火星探测宁静期（1976~1992年）：约17年时间内只有前苏联1988年进行了火卫1的探测。 第二次高潮（1992年~现在）：1992年美国发射了“火星观察者”探测器，相继于1996年发射了“火星全球勘测者”探测器和“火星探路者”探测器，特别是进入21世纪以来，美国、欧空局等都实施了火星探测，并制定了详细的探测规划，目前已经完成发射的有美国的火星奥德赛轨道器勇气号/机遇号探测器，火星侦察轨道器以及欧空局的火星快车等探测器，掀起了火星探测的又一次高潮。

  5. 美国的火星探测计划 已实现对火星的飞越、环绕、着陆和巡视探测，获取了大量探测成果。 美国NASA近期和中期火星探测任务

  6. 2009-2020年火星探测计划

  7. 欧空局的火星探测计划 实施Aurora火星探测计划，预计于2033年实现载人登陆火星。 ESA Aurora火星探测路线图 俄罗斯、日本及印度等国家也纷纷出台了火星探测计划

  8. 21世纪前半叶，深空探测的主体走向：以月球与火星探测 为轴心的太阳系探测；主要的科学问题是： （1）太阳系的起源和演化； （2）地外生命的探索与生命起源； （3）地外资源、能源和特殊环境的利用； （4）空间天气与空间环境； （5）探讨火星的长期改造与今后大量移民的前景。 为人类社会的持续发展服务。

  9. 火星探测的主题——类似地球的行星（1）与地球进行比较行星学研究和太阳系起源与演化研究；（2）探测水体和生命的信息；探索生命起源。火星探测的主题——类似地球的行星（1）与地球进行比较行星学研究和太阳系起源与演化研究；（2）探测水体和生命的信息；探索生命起源。

  10. 二、火星探测的主要成就 通过40多年的火星探测，对火星基本物理参数、火星空间与表面环境、大气层、电离层、磁层、地形地貌与地质构造、火星表面物质（岩石、矿物与化学元素）、火星内部结构等方面取得了巨大的成就。

  11. 火星大气层 火星大气成分

  12. 火星大气层 大气压：6—10毫巴（相当于地面35Km高度 ） 大气运动：火星表面温度及气压快速波动，台风与尘暴经常发生。平均温度 -33o，日温差大于100o，夏季达到17o-22o，冬季-123o- -133o。 火星大气层的密度和温度随高度的变化

  13. 火星大气层的温度与水蒸气分布

  14. 火星的台风：北纬65度和85度之间，直径1600公里，成份主要是水冰云（尘埃很少）火星的台风：北纬65度和85度之间，直径1600公里，成份主要是水冰云（尘埃很少）

  15. 火星全球性尘暴

  16. 火星的地形探测

  17. 火星的地形面貌分布明显不对称，南半球绝大部分是撞击地形，北半球高纬度地区多为撞击坑稀少的平原，与月海相似。火星给人印象最深刻的面貌是巨大的盾状火山，Olympus山直径达550公里，比周围平原高25公里，是迄今发现的太阳系最大的火山机构。

  18. 火星的地形特征

  19. 火星地形分类略图

  20. 火星表面的成分 岩石碎块、沙尘及富铁黏土覆盖，属安山岩、玄武岩的风化产物。

  21. 5°S, 297°E, 2004-03-26, by G. Neukum

  22. Mössbauer spectra show jarositeOpportunity/MRO, 2004-03-02 small-scale cross bedding

  23. Concentrations of Mg, Al, Cl and Br versus S in rocks and soils indicates water alteration L. A. Haskin et al., 2005, Nature Letters, Vol. 436

  24. 10W 2E 5N 6S TES hematite abundance, is overlain on a daytime THEMIS Christensen et al., 2001, JGR

  25. Mars Hematite

  26. 火星的地形与小型撞击坑

  27. 月球撞击作用的时间分布 重力场与撞击坑的直径

  28. 撞击坑密度与火星地貌年龄

  29. 风的吹扬作用 水手峡谷地区出现的沙丘

  30. 水手峡谷地区 整个谷壁坍塌形成巨大的滑坡，在谷壁上留下凹壁，在谷底形成扇形舌状体。

  31. The change of CO2 and H2O ice in North Polar

  32. MARS ICE

  33. Martian north polar layered deposits Fishbaugh, 2006, JGR

  34. Colour view of crater with water ice(70.5° N,103° E, 35 Km wide, 2 km depth, 15 m/pixel) 2 Feb. 2005, from G. Neukum

  35. 火星的极冠与干枯河网

  36. Nanedi Vallis：具有流水成因特点 Parana Valles：具有明显的河流排水系统。

  37. 2000-03-19 2001-02-15 Olympica Fossae, 25.98°N, 113.18°W , http://www.msss.com/moc_gallery/

  38. Gullies in Newton Basin (MOC2-320 ) 39.0°S, 166.1°W NASA/JPL, 2002-10-07

  39. Gullies Formation mechanism MGS_88923, 65°S,15° W, NASA/JPL, 1997-12-29

  40. Groundwater sapping – Nirgal vallis Recent (few Myr) outflow from Cerberus fossae Burr et al., GRL, 2002 Jaumann, Reiss, 2002

  41. Colour nadir view of Nicholson Crater(100Km wide, 0.0° S, 195.5°E, 15.3 m/pixel)

  42. Hock, 2004

  43. Partially-Exhumed Crater in Northern Terra Meridiani 2.23°, 356.75°, MOC Release No. MOC2-316, 2002-06-27

  44. West Arabia Terra, 8°N, 7°W MOC Release No. MOC2-261, 2000-10-4 Terra Meridiani mesas, 16.87°, 331.23° MOC Release No. M20-01357, 2000-10-23

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