目錄
第1章 火星概貌 1
1.1火星的物理特性 1
1.1.1火星的運動特徵 2
1.1.2火星的物理性質 2
1.1.3火衛一和火衛二 5
1.2火星大氣和氣候 7
1.2.1大氣成分和大氣化學 7
1.2.2大氣結構 9
1.2.3雲、霧、霜 10
1.2.4大氣環流和塵暴 11
1.2.5極冠與水 12
1.2.6火星的氣候變遷 13
1.3火星地質地貌 14
1.3.1火星地貌 14
1.3.2火星地質 15
第2章 探火目的和各個探火階段 18
2.1火星探測最重要的使命是研究生命起源 18
2.1.1尋找生物齣現前化學現象的證據 21
2.1.2尋找過去的生命 23
2.1.3尋找現有的生命 25
2.2各個探火階段 27
2.2.1飛越和環繞勘測階段 28
2.2.2機器人著陸器和火星車階段 29
2.2.3生物實驗室階段 29
2.2.4采樣返迴階段 30
2.2.5載人探火階段 30
第3章 火星探測技術綜覽 33
3.1探測軌道與發射窗口 33
3.1.1復雜的軌道設計 33
3.1.2有限的發射窗口 40
3.2進入、下降與著陸 42
3.2.1進入、下降和著陸的挑戰 45
3.2.2氣動外形減速 47
3.2.3火星用降落傘 49
3.2.4著陸緩衝係統 51
3.3火星探測的主要技術難題 54
3.3.1製導控製 54
3.3.2測控通信 55
3.3.3探測器智能自主技術 56
3.3.4新型空間電源技術 63
3.4載人火星探測 70
3.4.1載人探火的基本問題 70
3.4.2星際飛行推進係統 75
3.4.3載人探火的特需技術 83
第4章 早期的火星探測（1960—1990年） 90
4.1蘇聯火星號係列和福布斯係列 90
4.1.1火星—1960A／1960B 94
4.1.2火星—1962A／1962B 95
4.1.3火星—1969A／1969B 96
4.1.4火星—198
4.1.5火星—2／3（Mars—2／3） 99
4.1.6火星—4／5（Mars—4／5） 102
4.1.7火星—6／7（Mars—6／7） 104
4.1.8探測器—2（Zond—2） 105
4.1.9探測器—3（Zond—3） 106
4.1.10宇宙—419（Cosmos—419） 107
4.1.11福布斯—1／2（Phobos—1／2） 107
4.2美國水手號係列和海盜號係列 110
4.2.1水手—3（Mariner—3） 112
4.2.2水手—4（Mariner—4） 112
4.2.3水手—6／7（Mariner—6／7） 113
4.2.4水手—8／9（Mariner—8／9） 114
4.2.5海盜—1／2（Viking—1／2） 116
第5章 火星探測高潮迭起（1990年代至今） 125
5.1美國的新型火星探測器 129
5.1.1火星觀測者（Mars Observer） 129
5.1.2火星全球勘測者（Mars Global Surveyor，MGS）130
5.1.3火星探路者（Mars Pathfinder） 133
5.1.4火星氣候軌道器（Mars Climate Orbiter，MCO）135
5.1.5火星極地著陸器（Mars Polar Lander，MPL） 136
5.1.6奧德賽（Odyssey） 139
5.1.7勇氣號／機遇號火星車（Spirit，Opportunity）142
5.1.8火星勘測軌道器（Mars Reconnaissance Orbiter，MRO） 153
5.1.9鳳凰號極地著陸器（Phoenix） 158
5.1.10火星科學實驗室（Mars Science Laboratory，MSL） 167
5.2俄羅斯和中國的新型火星探測器 173
5.2.1火星—8（Mars—8） 173
5.2.2福布斯—土壤探測器（Phobos—Grunt） 175
5.2.3螢火一號軌道探測器 （YH—1） 181
5.3日本和歐空局的新型火星探測器 184
5.3.1希望號（Nozomi） 184
5.3.2火星快車（Mars Express） 186
第6章 火星探測碩果纍纍 196
6.1火星探測的科學成果 197
6.1.1火星大氣和氣候探測 197
6.1.2火星地形地貌和土壤岩石探測 199
6.1.3火星上水的勘測 202
6.2火星探測的工程成果 208
6.2.1深空通信技術 208
6.2.2空間姿控技術 209
6.2.3軌道器氣動減速技術 209
6.2.4軟著陸技術 211
6.2.5遙感探測技術 212
6.2.6機器人探測技術 214
6.2.7采樣和現場理化分析技術 215
第7章 探測故障與教訓 221
7.1火星探測分係統故障分析 221
7.1.1推進分係統 222
7.1.2結構和機構係統 226
7.1.3熱控係統 227
7.1.4電源係統 228
7.1.5製導、導航與控製係統（GNC） 230
7.1.6測控和通信係統（TT&C） 232
7.1.7其他 234
7.2經驗和教訓 236
7.2.1探火途中充滿艱辛 236
7.2.2正確的發展戰略是深空探測事業的頭等大事 239
7.2.3嚴格周密的管理是探測任務成功的保障 241
……
第8章 火星探測前景 246
附錶一 火星探測活動編年錶285285
附錶二 火星探測故障錶301301
· · · · · · (收起)