火星快车号(Mars Express)亦称火星特快车,是欧洲太空总署的火星探测卫星,也是该署首次火星探测计划。火星快车号包括两个部分:火星快车号卫星与小猎犬2号登陆器,小猎犬2号登陆后因太阳能板未全部展开无法露出通讯天线,故欧洲太空总署无法和小猎犬2号建立通讯,登陆任务失败,但快车号继续环绕火星轨道至今。因为火星快车号绕轨至今的资料极具科学价值,且任务内容极具有调整弹性,现在仍在为后续开始进行的火星探测任务提供帮助,例如天问一号[1]。
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火星快车号的科学仪器酬载总重为116公斤[2][3]。
- 光学与红外矿物光谱仪(法语:Observatoire pour la Minéralogie, l'Eau, les Glaces et l'Activité, OMEGA):由法国负责,OMEGA可以分辨率100 m/pixel判断火星表面矿物成分[4][5]。
- 紫外与红外大气光谱仪(Ultraviolet and Infrared Atmospheric Spectrometer,SPICAM):由法国负责。测定大气成分[5]。
- 地表下探测雷达/高度仪(Sub-Surface Sounding Radar Altimeter,MARSIS):由意大利负责。是雷达高度仪。用来决定地表下组成,尤其是水冰[5]。
- 行星傅立叶光谱仪(Planetary Fourier Spectrometer,PFS):由意大利负责。观测气温与气压(2005年9月暂停)[5][6]。
- 太空等离子与高能原子分析仪(Analyzer of Space Plasmas and Energetic Atoms,ASPERA):由瑞典负责。观测火星高层大气与太阳风交互作用[5]。
- 高分辨率立体相机(High Resolution Stereo Camera,HRSC):由德国负责。对火星表面拍摄最高分辨率2m/pixel的彩色影像[5]。
- Mars Express Lander Communications (MELACOM):由英国负责,做为火星快车号与火星表面登陆器联络用。可和火星探测漫游者和凤凰号火星探测器通讯。
- 火星电波科学实验仪(Mars Radio Science Experiment,MaRS):使用通讯次系统的电波讯号研究火星大气、表面、地下、重力场以及在火星合(Solar conjunction)的时候观测日冕密度。
- HRSC FU Berlin[7]
- MARSIS Uni Roma "La Sapienza"[8]
- PFS IFSI/INAF[9]
- SPICAM
- OMEGA Institut Astrophysique Spatial[10]
- MELACOM Qinetiq[11]
- MRSE Uni Köln[12]
- ASPERA[13]
火星快车号已环绕火星超过五千次,并传回大量资料与地表影像。
- 2003年12月19日,释放小猎犬2号,原定12月25日着陆,但登陆开始后ESA与小猎犬2号失联。
- 2004年1月23日,ESA宣布在OMEGA于同年1月18日的光谱资料中,发现火星南极冠有水冰。
- 2004年1月28日,Mars Express到达最终环绕科学轨道
- 2004年2月6日,ESA宣布确认小猎犬2号失踪。登陆任务失败。
- 2004年3月17日,确定火星极冠有85%的干冰和15%的水冰[14]。
- 2004年3月30日,宣布在火星大气层内发现甲烷。虽然甲烷含量相当少,这对于科学家是极大的鼓舞。因为甲烷从火星大气层逃逸的速度很快,这代表至今仍有固定的来源向火星大气层释放甲烷。因为甲烷的来源可能是微生物,现已计划判定资料可靠性和探测火星特定地区,希望能找到甲烷的固定来源[15]。
- 2004年4月28日,ESA宣布MARSIS的天线延迟使用。
- 2004年7月15日,公布从PFS的资料中发现火星大气层中含有氨。就像是先前从火星大气层中发现的甲烷,氨在火星大气层中逃逸速度相当快,必须要随时补充。这指出生物或地质作用活动仍存在,但仍有待发现[16]。
- 2005年,ESA的科学家报告在OMEGA(光学与红外矿物光谱仪,英语:Visible and Infrared Mineralogical Mapping Spectrometer, 法语:Observatoire pour la Minéralogie, l'Eau, les Glaces et l'Activité)的资料显示在火星上存在水合硫酸盐、硅酸盐等多种造岩矿物。
- 2005年2月8日,ESA传送“绿灯”讯号给延迟部署的MARSIS天线[17]。计划在2005年5月初启用。
- 2005年5月,第一个MARSIS的天线成功展开并部署完成[18]。一开始没有任何问题,但之后发现其中一部分并未锁定[19]。第二个天线的布署将延后以进行进一步的问题分析。
- 2005年5月11日,利用太阳的热能使MARSIS天线的元件膨胀,最后一部分成功锁定[20]。
- 2005年6月14日,第二个天线部署完成;6月16日ESA公布已成功部署[21]。
- 2005年6月22日,ESA公布MARSIS已经可以进行操作,并且将在不久后取得资料。第三个天线在6月17日成功部署,并在6月19日成功完成通讯测试[22]。
- 2006年9月21日,Mars Express的高分辨率立体相机(High Resolution Stereo Camera, HRSC)取得塞东尼亚区的资料,这是有名的“火星人脸”所在地。这区域因为1976年NASA的海盗1号拍摄的照片而闻名。Mars Express拍摄的照片分辨率约13.7 m/pixel[23]。
- 2006年12月,在NASA JPL的火星全球探勘者号(Mars Global Surveyor, MGS)失联后,Mars Express团队被要求配合寻找的行动,但不成功。
- 2007年1月,首次和NASA/SPL的合作进行以支援NASA将在2008年5月登陆的凤凰号。
- 2007年2月,一个原本只用于观察登陆艇脱离的摄影机VMC已经重新启用,第一个任务就是让学生参与"Command Mars Express Spacecraft and take your own picture of Mars"。
- 2007年2月23日,因为Mars Express传回大量重要的科学资料,ESA的Science Program Committee(SPC)决定将任务延伸到2009年5月[24]。
- 2007年6月28日,Mars Express的高分辨率立体相机(High Resolution Stereo Camera, HRSC)在火星的艾奥利斯桌山群拍摄到了板块运动的特征[25]。
- 2008年,Mars Express团队获得亚瑟·克拉克爵士奖中的Best Corporate/Team Achievement。
- 2009年2月4日,ESA的Science Programme Committee将火星特快车的任务延伸到同年12月31日[26]。
- 2009年10月7日,ESA的Science Programme Committee确定将火星特快车的任务延伸至2012年12月31日[27]。
- 2011年8月-2012年2月,火星快车因故暂停科学仪器运作[29]。
- 2012年2月16日,恢复所有的科学仪器运作。而且仍有足够的燃料供运行长达 14 年之久。[30]
- 2013年,火星快车号制作了一张近乎完整的火星表面地形图。[31]
- 2013年12月29日,火星快车执行了迄今为止最接近火卫一的飞越
- 2018年12月,火星快车传回宽80公里的科罗廖夫撞击坑的影像,显示撞击坑中有2200立方公里的水冰(相较之下青海湖的总水量为105立方公里。)[36]
- 2019年,ESA指出发现火星有全球性地下水系统存在的证据。[37]
- 2020年9月,发现火星上还有三个冰下湖泊,均位于南极冰盖下方 1.5 公里,而第一个发现的湖泊,宽度已经被修正为30公里宽,新发现的3个较小的湖泊环绕在它周围,也都有几公里宽。[38]
Bibring JP, Langevin Y, Mustard JF, Poulet F, Arvidson R, Gendrin A, Gondet B, Mangold N, Pinet P, Forget F. Global mineralogical and aqueous mars history derived from OMEGA/Mars express data. Science. 2006, 312 (5772): 400–404. PMID 16627738. doi:10.1126/science.1122659.
A.F. Chicarro, "MARS EXPRESS MISSION: Overview and Scientific Observations," 5th International Conference on Mars, Pasadena, CA, 1999. abstract (页面存档备份,存于互联网档案馆)
存档副本. [2007-03-07]. (原始内容存档于2007-02-11).
ASPERA. [2010-03-29]. (原始内容存档于2010-07-07).
Lauro, Sebastian Emanuel; Pettinelli, Elena; Caprarelli, Graziella; Guallini, Luca; Rossi, Angelo Pio; Mattei, Elisabetta; Cosciotti, Barbara; Cicchetti, Andrea; Soldovieri, Francesco; Cartacci, Marco; Di Paolo, Federico; Noschese, Raffaella; Orosei, Roberto. Multiple subglacial water bodies below the south pole of Mars unveiled by new MARSIS data. Nature Astronomy (Springer Nature Limited). 28 September 2020, 5: 63–70. ISSN 2397-3366. S2CID 222125007. arXiv:2010.00870 . doi:10.1038/s41550-020-1200-6 (英语).