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火星飛越

火星飛越（Mars flyby）是指航天器從火星附近飛過，但不進入環繞軌道或在其表面着陸的飛行[1]。無人太空探測器使用這種方法收集火星上的數據，而非繞軌或着陸[2]。為飛越設計的航天器也稱為「飛越巴士」或「飛越探測器」[3]。

水手4號飛越過程中收集的現代地圖上地點的數據。
顯示了投影在地圖網格上水手4號飛越中拍攝的兩幀地面照片

概念

火星飛越的一種應用是用於載人任務，在着陸並在表面停留一段時間後，上升段將與另一艘從地球發射的無人航天器進行交會飛行。這將意味着着陸艙的上升段將必須達到與飛越航天器相同的速度，但返回地球所需的航天器不必進入或留在火星軌道[1][4]。

太空人們前往火星途中所居住的飛船將進行火星飛越，機組人員則需離開進入着陸艙[1]。該方案的優點是返回地球的探測飛船不必進入並留在火星軌道，但着陸艙的上升段須在飛船飛離太遠前[1]，重新在太陽軌道上與它進行太空交會，因而停留在火星上的時間則受到限制[1][4]。環太陽的火星循環軌道定期經過火星和地球。在行星際航行期間，太空人將住在飛船艙中。飛越着陸模塊的概念是，着陸艙和飛越航天器將在太陽軌道上分離，着陸艙將首先加速到達火星，然後在火星上着陸，同時探測飛船則飛越火星進入火星循環軌道，然後在地面任務結束後，着陸艙上段升起飛並將機組人員轉移到飛船（另請參見火星探測飛船）[5]。

或者，也可進行載人繞火星飛行並返回地球，不需在火星分離[6]。

歷史

 
2007年2月，菲萊號上的着陸器成像系統拍攝的號羅塞塔號探測器及火星的照片。

1965年7月，水手4號飛越火星並發回了數據，為公眾和科學家提供了更接近火星的圖像[7]。在飛越期間，水手4號拍攝了21張照片，約佔火星表面的1% [7]。直到水手9號軌道飛行器才對火星進行了全球地圖測繪。1972年至1973年期間，該軌道飛行器拍攝了數千張高達每像素100米的圖像。地基光學望遠鏡的觀測必須透過火星大氣層，這會使圖像模糊，即使在地球與火星距離最近時，也只能分辨約300公里（190英里）範圍內的特徵[8]。

1999年10月，深空1號在飛越布萊葉小行星後對火星進行了觀測[9]，雖然這是一次極遙遠的飛越，但它確實成功地使用微型集成相機和光譜儀(MICAS)拍攝到該行星的多個紅外光譜[9]。

2018年11月26日，在洞察號着陸器進入、下降和着陸階段期間[10]，火星立方體一號（MarCO），兩顆飛越的立方衛星都抵達了火星並成功地轉發了洞察號的數據[11]。

火星飛越列表

 
一張水手4號在火星飛越過程中拍攝的照片被送交給了美國總統
 
水手7號升空

二十世紀

  • 水手號計劃航天器
    • 水手4號，用21幅圖像繪製了1%的火星地圖，並發回了其他數據[7]；
    • 水手6和7號從火星飛越發回的數據，用數百張更接近的圖像繪製了約20%的火星[7]。
  • 火星計劃航天器
    • 1960年在火星1M（火星1960A和火星1960B）下進行了兩次火星飛越嘗試；
    • 第三次嘗試飛越火星的是前蘇聯「火星2MV-4第1號」[12]，也稱為火星1962A或斯普特尼克22號，1962年作為火星計劃的一部分發射[13]，但由於火箭故障，它在近地軌道被銷毀[14]；
    • 火星1號也於1962年發射，但在抵達火星之前通信中斷[15]；
    • 1974年，火星4號實現了飛越，並探測到了夜間的電離層[15]；
    • 火星6號和7號是由儀表飛行平台搭載的火星着陸器[16]。

二十一世紀

另請查看

參考文獻

  1. ^ 1.0 1.1 1.2 1.3 1.4 Page 15-16 in Chapter 3 of David S. F. Portree's Humans to Mars: Fifty Years of Mission Planning, 1950 - 2000, NASA Monographs in Aerospace History Series, Number 21, February 2001. Available as NASA SP-2001-4521 （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）.
  2. ^ 2.0 2.1 Space probe performs Mars fly-by - BBC. [2022-03-22]. （原始內容存檔於2013-10-22）. 
  3. ^ Joseph A. Angelo. Encyclopedia of Space and Astronomy. Infobase Publishing. 2014: 171 [2022-03-22]. ISBN 978-1-4381-1018-9. （原始內容存檔於2022-03-22）. 
  4. ^ 4.0 4.1 Astronautica - FLEM[永久失效連結]
  5. ^ W.I.R.E.D.. [2022-03-22]. （原始內容存檔於2014-03-19）. 
  6. ^ Washington Post, "Dennis Tito’s mission to Mars: Launching in 2018 for the children (and to beat China)" （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）, Brian Vastag, 27 February 2013
  7. ^ 7.0 7.1 7.2 7.3 Sidiropoulos, P.; Muller, J.-P. On the status of orbital high-resolution repeat imaging of Mars for the observation of dynamic surface processes (PDF). Planetary and Space Science. 2015, 117: 207–222. Bibcode:2015P&SS..117..207S. doi:10.1016/j.pss.2015.06.017  . 
  8. ^ http://www.lpi.usra.edu/publications/slidesets/redplanet2/slide_2.html （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館） THE RED PLANET: A SURVEY OF MARS Slide 2 Earth Telescope View of Mars index （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）
  9. ^ 9.0 9.1 存档副本. [2022-03-22]. （原始內容存檔於2013-02-21）. 
  10. ^ MarCO: CubeSats to Mars!. www.planetary.org. [2018-11-26]. （原始內容存檔於2019-08-29） （英語）. 
  11. ^ 11.0 11.1 Touchdown on Mars! NASA's InSight Lands to Peer Inside the Red Planet. Space.com. [2018-11-26]. （原始內容存檔於2022-05-19）. 
  12. ^ McDowell, Jonathan. Launch Log. Jonathan's Space Page. [29 July 2010]. （原始內容存檔於2017-08-23）. 
  13. ^ Zak, Anatoly. Russia's unmanned missions to Mars. RussianSpaecWeb. [29 July 2010]. （原始內容存檔於20 July 2010）. 
  14. ^ Wade, Mark. Mars. Encyclopedia Astronautica. [29 July 2010]. （原始內容存檔於8 December 2010）. 
  15. ^ 15.0 15.1 The Soviet Mars program 互聯網檔案館的存檔，存檔日期2013-10-13., Professor Chris Mihos, Case Western Reserve University
  16. ^ NASA - Mars 6. [2022-03-22]. （原始內容存檔於2017-02-27）. 
  17. ^ Rayman, Marc D. Dawn Journal: Aiming away from a bull's eye at Mars. The Planetary Society. [2010-03-21]. （原始內容存檔於2011-07-16）. 
  18. ^ Malik, Tariq. Asteroid-Bound Probe Zooms Past Mars. Space.com. February 18, 2009 [2010-03-21]. （原始內容存檔於2010-03-27）. 
  19. ^ ESA - Rosetta successfully swings-by Mars （頁面存檔備份，存於互聯網檔案館）,
  20. ^ NSSDC - Nozomi. [2022-03-22]. （原始內容存檔於2017-02-27）. 
  21. ^ Every Mission to Mars, Ever. [2022-03-22]. （原始內容存檔於2018-07-12）. 

外部連結

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