火星探測(cè)的主要課件

火星探測(cè)的主要科學(xué)問題第1頁，共85頁?；鹦翘綔y(cè)的主要第1頁，共85頁。1目錄一、火星探測(cè)的歷程與未來計(jì)劃

二、火星探測(cè)的主要成就

三、我國火星探測(cè)“探”階段的規(guī)劃建議

四、2009年-中俄合作火衛(wèi)-1探測(cè)第2頁，共85頁。目錄一、火星探測(cè)的歷程與未來計(jì)劃

二、火星探測(cè)的2第3頁，共85頁。第3頁，共85頁。3ViewMarsbyHubbleSpaceTelescopeFlightintoMarinerValley第4頁，共85頁。ViewMarsbyHubbleSpaceTele4一、火星探測(cè)的歷程與未來計(jì)劃自上世紀(jì)60年代首次實(shí)現(xiàn)火星探測(cè)開始，迄今為止，一共進(jìn)行了38次火星探測(cè)，成功17次?；鹦堑奶綔y(cè)取得了大量有價(jià)值的成果?；鹦翘綔y(cè)可以劃分第一次高潮、寧靜期、第二次高潮三個(gè)階段：第一次高潮（1960~1975年）：前蘇聯(lián)“火星探測(cè)器”系列、“火星號(hào)”系列和“宇宙號(hào)”系列；美國1964~1971年“水手號(hào)”系列和1975年“海盜-1、2”探測(cè)器。火星探測(cè)寧靜期（1976~1992年）：約17年時(shí)間內(nèi)只有前蘇聯(lián)1988年進(jìn)行了火衛(wèi)1的探測(cè)。第二次高潮（1992年~現(xiàn)在）：1992年美國發(fā)射了“火星觀察者”探測(cè)器，相繼于1996年發(fā)射了“火星全球勘測(cè)者”探測(cè)器和“火星探路者”探測(cè)器，特別是進(jìn)入21世紀(jì)以來，美國、歐空局等都實(shí)施了火星探測(cè)，并制定了詳細(xì)的探測(cè)規(guī)劃，目前已經(jīng)完成發(fā)射的有美國的火星奧德賽軌道器勇氣號(hào)/機(jī)遇號(hào)探測(cè)器，火星偵察軌道器以及歐空局的火星快車等探測(cè)器，掀起了火星探測(cè)的又一次高潮。第5頁，共85頁。一、火星探測(cè)的歷程與未來計(jì)劃自上世紀(jì)60年代首次實(shí)現(xiàn)火星探測(cè)5第6頁，共85頁。第6頁，共85頁。6第7頁，共85頁。第7頁，共85頁。7美國的火星探測(cè)計(jì)劃美國NASA近期和中期火星探測(cè)任務(wù)已實(shí)現(xiàn)對(duì)火星的飛越、環(huán)繞、著陸和巡視探測(cè)，獲取了大量探測(cè)成果。第8頁，共85頁。美國的火星探測(cè)計(jì)劃美國NASA近期和中期火星探測(cè)任務(wù)82009-2020年火星探測(cè)計(jì)劃時(shí)間任務(wù)主題200920112013201620182020備注尋找逝去生命的跡象低緯度的火星科學(xué)實(shí)驗(yàn)室（MSL）偵察任務(wù)（Scout）GroundBreaking火星樣品采集(GBMSR)偵察任務(wù)（Scout）天體生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室和深鉆偵察任務(wù)（Scout）所有的任務(wù)集中在中緯度地區(qū)探索熱液生命環(huán)境熱液沉積區(qū)的火星科學(xué)實(shí)驗(yàn)室（MSL）偵察任務(wù)（Scout）天體生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室偵察任務(wù)（Scout）深鉆偵察任務(wù)（Scout）任務(wù)集中在活性或滅絕的熱液沉積區(qū)域?qū)ふ椰F(xiàn)在生命北極地區(qū)的火星科學(xué)實(shí)驗(yàn)室（MSL）偵察任務(wù)（Scout）偵察任務(wù)返回器樣品返回（MSRwithRover）偵察任務(wù)（Scout）深鉆探索現(xiàn)代生命存在環(huán)境，風(fēng)險(xiǎn)最大研究火星演化低緯度的火星科學(xué)實(shí)驗(yàn)室（MSL）偵察任務(wù)（Scout）GroundBreaking火星樣品返回(GBMSR)上層圈氣流研究觀測(cè)網(wǎng)偵察任務(wù)（Scout）建立在火星不曾有水的基礎(chǔ)上第9頁，共85頁。2009-2020年火星探測(cè)計(jì)劃時(shí)間200929第10頁，共85頁。第10頁，共85頁。10歐空局的火星探測(cè)計(jì)劃ESAAurora火星探測(cè)路線圖實(shí)施Aurora火星探測(cè)計(jì)劃，預(yù)計(jì)于2033年實(shí)現(xiàn)載人登陸火星。俄羅斯、日本及印度等國家也紛紛出臺(tái)了火星探測(cè)計(jì)劃

第11頁，共85頁。歐空局的火星探測(cè)計(jì)劃ESAAurora火星探測(cè)路線圖1121世紀(jì)前半葉，深空探測(cè)的主體走向：以月球與火星探測(cè)為軸心的太陽系探測(cè)；主要的科學(xué)問題是：（1）太陽系的起源和演化；（2）地外生命的探索與生命起源；（3）地外資源、能源和特殊環(huán)境的利用；（4）空間天氣與空間環(huán)境；（5）探討火星的長(zhǎng)期改造與今后大量移民的前景。為人類社會(huì)的持續(xù)發(fā)展服務(wù)。第12頁，共85頁。21世紀(jì)前半葉，深空探測(cè)的主體走向：以月球與火星12火星探測(cè)的主題——類似地球的行星

（1）與地球進(jìn)行比較行星學(xué)研究和太陽系起源與演化研究；（2）探測(cè)水體和生命的信息；探索生命起源。

第13頁，共85頁?；鹦翘綔y(cè)的主題——類似地球的行星

（1）與地球進(jìn)行比較行星學(xué)13二、火星探測(cè)的主要成就通過40多年的火星探測(cè)，對(duì)火星基本物理參數(shù)、火星空間與表面環(huán)境、大氣層、電離層、磁層、地形地貌與地質(zhì)構(gòu)造、火星表面物質(zhì)（巖石、礦物與化學(xué)元素）、火星內(nèi)部結(jié)構(gòu)等方面取得了巨大的成就。

第14頁，共85頁。二、火星探測(cè)的主要成就通過40多年的火星探測(cè)，對(duì)14主要?dú)怏w％微量氣體10-6CO2N240ArO2COH2O95.32.70.60.130.070.0339ArNeKrXeO352.530.080.04～0.2火星大氣成分火星大氣層第15頁，共85頁。主要?dú)怏w％微量氣體10-6CO295.339Ar5火星大氣成15火星大氣層大氣壓：6—10毫巴（相當(dāng)于地面35Km高度）大氣運(yùn)動(dòng)：火星表面溫度及氣壓快速波動(dòng)，臺(tái)風(fēng)與塵暴經(jīng)常發(fā)生。平均溫度-33o，日溫差大于100o，夏季達(dá)到17o-22o ，冬季-123o--133o?；鹦谴髿鈱拥拿芏群蜏囟入S高度的變化第16頁，共85頁。火星大氣層大氣壓：6—10毫巴（相當(dāng)于地面35Km高度）火16火星大氣層的溫度與水蒸氣分布第17頁，共85頁?；鹦谴髿鈱拥臏囟扰c水蒸氣分布第17頁，共85頁。17火星的臺(tái)風(fēng)：北緯65度和85度之間，直徑1600公里，成份主要是水冰云（塵埃很少）第18頁，共85頁?；鹦堑呐_(tái)風(fēng)：北緯65度和85度之間，直徑1600公里，成份主18火星全球性塵暴第19頁，共85頁?；鹦侨蛐詨m暴第19頁，共85頁。19火星的地形探測(cè)第20頁，共85頁?；鹦堑牡匦翁綔y(cè)第20頁，共85頁。20火星的地形面貌分布明顯不對(duì)稱，南半球絕大部分是撞擊地形，北半球高緯度地區(qū)多為撞擊坑稀少的平原，與月海相似?；鹦墙o人印象最深刻的面貌是巨大的盾狀火山，Olympus山直徑達(dá)550公里，比周圍平原高25公里，是迄今發(fā)現(xiàn)的太陽系最大的火山機(jī)構(gòu)。第21頁，共85頁?；鹦堑牡匦蚊婷卜植济黠@不對(duì)稱，南半球絕大部分是撞擊地形，北半21火星的地形特征第22頁，共85頁?；鹦堑牡匦翁卣鞯?2頁，共85頁。22火星地形分類略圖第23頁，共85頁。火星地形分類略圖第23頁，共85頁。23

火星表面的成分

巖石碎塊、沙塵及富鐵黏土覆蓋，屬安山巖、玄武巖的風(fēng)化產(chǎn)物。第24頁，共85頁?；鹦潜砻娴某煞值?4頁，共85頁。245°S,297°E,2004-03-26,byG.Neukum第25頁，共85頁。5°S,297°E,2004-03-26,byG.25M?ssbauerspectrashowjarosite

Opportunity/MRO,2004-03-02small-scalecrossbedding第26頁，共85頁。M?ssbauerspectrashowjarosit26ConcentrationsofMg,Al,ClandBrversusSinrocksandsoils

indicateswateralteration

L.A.Haskinetal.,2005,NatureLetters,Vol.436第27頁，共85頁。ConcentrationsofMg,Al,Cla27在學(xué)科發(fā)展上，建立和發(fā)展火星學(xué)，比較行星學(xué)和太陽系演化學(xué)。根據(jù)月球軌道飛行器測(cè)量的結(jié)果，月球沒有全球性的偶極磁場(chǎng)。在Apollo探測(cè)中，只檢測(cè)到了一個(gè)非常弱的磁場(chǎng)大約只有(3～300)×10-9T。Groundwatersapping

–Nirgalvallis火星現(xiàn)在沒有全球性偶極磁場(chǎng)，紅色代表磁力線方向是從火星內(nèi)部向外，藍(lán)色代表磁力線方向指向火星內(nèi)部。（2）地外生命的探索與生命起源；MGSTESBasaltMap超基性+基性+中性+酸性+堿性WestArabiaTerra,8°N,7°WMOC2-316,2002-06-27月球、火星與地球演化特征比較火星的演化歷史比月球復(fù)雜，但比地球簡(jiǎn)單。OMEGAconfirmstheTESmappingofHCPs,obtainedatmoderate(>3km)resolution,identifiesLCPsathigherresolution(<1km)ColournadirviewofNicholsonCrater

(100Kmwide,0.MOCReleaseNo.10W2E5N6STEShematiteabundance,isoverlainonadaytimeTHEMISChristensenetal.,2001,JGR第28頁，共85頁。在學(xué)科發(fā)展上，建立和發(fā)展火星學(xué)，比較行星學(xué)和太陽系演化學(xué)。128MarsHematite第29頁，共85頁。MarsHematite第29頁，共85頁。29火星的地形與小型撞擊坑第30頁，共85頁?；鹦堑牡匦闻c小型撞擊坑第30頁，共85頁。30第31頁，共85頁。第31頁，共85頁。31月球撞擊作用的時(shí)間分布重力場(chǎng)與撞擊坑的直徑第32頁，共85頁。月球撞擊作用的時(shí)間分布重力場(chǎng)與撞擊坑的直徑第32頁，共85頁32撞擊坑密度與火星地貌年齡第33頁，共85頁。撞擊坑密度與火星地貌年齡第33頁，共85頁。33風(fēng)的吹揚(yáng)作用水手峽谷地區(qū)出現(xiàn)的沙丘

第34頁，共85頁。風(fēng)的吹揚(yáng)作用水手峽谷地區(qū)出現(xiàn)的沙丘第34頁，共85頁。34水手峽谷地區(qū)整個(gè)谷壁坍塌形成巨大的滑坡，在谷壁上留下凹壁，在谷底形成扇形舌狀體。第35頁，共85頁。水手峽谷地區(qū)整個(gè)谷壁坍塌形成巨大的滑坡，在谷壁上留下凹壁，35ThechangeofCO2andH2OiceinNorthPolar第36頁，共85頁。ThechangeofCO2andH2Oice36MARSICE第37頁，共85頁。MARSICE第37頁，共85頁。37MartiannorthpolarlayereddepositsFishbaugh,2006,JGR第38頁，共85頁。Martiannorth第38頁，共85頁。38Colourviewofcraterwithwaterice

(70.5°N,103°E,35Kmwide,2kmdepth,15m/pixel)2Feb.2005,fromG.Neukum

第39頁，共85頁。Colourviewofcraterwithwat39火星的極冠與干枯河網(wǎng)第40頁，共85頁?；鹦堑臉O冠與干枯河網(wǎng)第40頁，共85頁。40NanediVallis：具有流水成因特點(diǎn)ParanaValles：具有明顯的河流排水系統(tǒng)。第41頁，共85頁。NanediVallis：具有流水成因特點(diǎn)ParanaV412001-02-152000-03-19第42頁，共85頁。2001-02-152000-03-19第42頁，共85頁。42第43頁，共85頁。第43頁，共85頁。43GulliesinNewtonBasin(MOC2-320)39.0°S,166.1°WNASA/JPL,2002-10-07第44頁，共85頁。GulliesinNewtonBasin(MOC2-44GulliesFormationmechanismMGS_88923,65°S,15°W,NASA/JPL,1997-12-29第45頁，共85頁。GulliesFormationmechanismMG45Groundwatersapping

–NirgalvallisJaumann,Reiss,2002Recent(fewMyr)outflowfromCerberusfossaeBurretal.,GRL,2002第46頁，共85頁。Groundwatersapping

–Nirgal46ColournadirviewofNicholsonCrater

(100Kmwide,0.0°S,195.5°E,15.3m/pixel)

第47頁，共85頁。ColournadirviewofNicholson47Hock,2004第48頁，共85頁。Hock,2004第48頁，共85頁。482.23°,356.75°,MOCReleaseNo.MOC2-316,2002-06-27

Partially-ExhumedCraterinNorthernTerraMeridiani第49頁，共85頁。2.23°,356.75°,MOCReleaseNo49WestArabiaTerra,8°N,7°WMOCReleaseNo.MOC2-261,2000-10-4

°°

MOCReleaseNo.M20-01357,2000-10-23第50頁，共85頁。WestArabiaTerra,8°N,7°W°°50EberswaldeDelta,MGSMOCReleaseNo.MOC2-1225,2005-09-20Innortheastof

HoldenCraternear24.0°S,33.7°W

第51頁，共85頁。EberswaldeDelta,MGSMOCRele51WaterAlteration

atGusevCrater

RocksintheGusevCratershowevidenceforinteractionwithwaterhighlyelevatedlevelsofS,Cl,K,P,Br

basalticchemistry,buthighlyoxidizedandlackinginprimarybasalticminerals,IRspectrumfitwellbybasalticglassgoethite(FeO(OH),HydratedIronOxide)finetocoarselayeredsedimentsSpiritlandingsite第52頁，共85頁。WaterAlteration

atGusevCra52MGS探測(cè)器遙感觀測(cè)解析得到的：火星的地形圖火星重力分布圖火星地殼厚度圖第53頁，共85頁。MGS探測(cè)器遙感觀測(cè)解析得到的：第53頁，共85頁。53MGSTESBasaltMapBasalt(Type1spectra)concentratedinSouthernHighlandsBandfieldetal.(2000),Hamiltonetal.(2001)第54頁，共85頁。MGSTESBasaltMapBasalt(Type54MGSTESAndesiteMapAndesite(type2spectra)appearsconcentratedinNorthernLowlands,butalsointermixedwithbasaltinSouthernHighlands.Bandfieldetal.(2000),Hamiltonetal.(2001)第55頁，共85頁。MGSTESAndesiteMapAndesite(55火星表面巖石類型分布圖第56頁，共85頁。火星表面巖石類型分布圖第56頁，共85頁。56DistributionoftheHCPsandLCPsonMars

(Bibringetal.

Science,vol.307,2005)OMEGAconfirmstheTESmappingofHCPs,obtainedatmoderate(>3km)resolution,identifiesLCPsathigherresolution(<1km)第57頁，共85頁。DistributionoftheHCPsandL571997年美國的火星探路者號(hào)的著陸器用粒子激發(fā)X射線譜儀對(duì)火星表面物質(zhì)進(jìn)行了就位分析，發(fā)現(xiàn)土壤分析結(jié)果與海盜號(hào)相同，巖石成份近似地球安山巖，接近地球地殼的平均成份?；鹦潜砻嫱寥赖幕瘜W(xué)成分特征第58頁，共85頁。1997年美國的火星探路者號(hào)的著陸器用粒子激發(fā)X射線譜儀對(duì)火58火星巖石成分與地球巖石成分的比較第59頁，共85頁?；鹦菐r石成分與地球巖石成分的比較第59頁，共85頁。59火星巖石成分與地球巖石成分的比較第60頁，共85頁?；鹦菐r石成分與地球巖石成分的比較第60頁，共85頁。60月球巖石火星巖石地球巖石月球、火星與地球巖漿結(jié)晶過程的比較第61頁，共85頁。月球巖石火星巖石地球巖石月球、火星與地球巖漿結(jié)晶過程的比較第61月球巖石火星巖石地球巖石月球巖石火星巖石地球巖石月球、火星與地球巖漿結(jié)晶過程的比較第62頁，共85頁。月球巖石火星巖石地球巖石月球巖石火星巖石地球巖石月球、火星與62月球：超基性巖+基性巖，橄欖巖，輝長(zhǎng)巖，斜長(zhǎng)巖，玄武巖；火星：超基性巖+基性巖+中性巖橄欖巖，輝長(zhǎng)巖，閃長(zhǎng)巖，斜長(zhǎng)巖，玄武巖，安山巖；地球：超基性-基性-中性-酸性-堿性巖超基性巖，斜長(zhǎng)巖，基性巖，閃長(zhǎng)巖，花崗巖，正長(zhǎng)巖；玄武巖，安山巖，流紋巖……；行星演化的成熟度：基性與超基性+中性+酸性，與巖漿演化規(guī)律相似（極不充分，不充分，充分）。鮑文巖漿反應(yīng)系列-超基性-基性-中性-酸性-堿性第63頁，共85頁。月球：超基性巖+基性巖，橄欖巖，輝長(zhǎng)巖，斜長(zhǎng)巖，玄武巖；行星63月球、火星與地球的磁場(chǎng)

根據(jù)月球軌道飛行器測(cè)量的結(jié)果，月球沒有全球性的偶極磁場(chǎng)。在Apollo探測(cè)中，只檢測(cè)到了一個(gè)非常弱的磁場(chǎng)大約只有(3～300)×10-9T。對(duì)返回地球的月球巖石樣品剩磁的研究，發(fā)現(xiàn)在32億年前的月球巖石具有較明顯的剩余磁場(chǎng)強(qiáng)度。表明古代月球具有偶極磁場(chǎng)。第64頁，共85頁。月球、火星與地球的磁場(chǎng)第64頁，共85頁。64火星現(xiàn)在沒有全球性偶極磁場(chǎng)，紅色代表磁力線方向是從火星內(nèi)部向外，藍(lán)色代表磁力線方向指向火星內(nèi)部。第65頁，共85頁?；鹦乾F(xiàn)在沒有全球性偶極磁場(chǎng)，紅色代表磁力線方向是從火星內(nèi)部向65第66頁，共85頁。第66頁，共85頁。66火星的內(nèi)部結(jié)構(gòu)火星與地球一樣具有圈層結(jié)構(gòu)，也可以分為殼、幔和核地球和火星的核分別占整體質(zhì)量的32％、19％第67頁，共85頁?；鹦堑膬?nèi)部結(jié)構(gòu)火星與地球一樣具有圈層結(jié)構(gòu)，也可以分為殼、幔和67我國有能力力爭(zhēng)在實(shí)現(xiàn)繞月探測(cè)之后，開展首次繞火星探測(cè)；火星現(xiàn)在沒有全球性偶極磁場(chǎng)，紅色代表磁力線方向是從火星內(nèi)部向外，藍(lán)色代表磁力線方向指向火星內(nèi)部。實(shí)施Aurora火星探測(cè)計(jì)劃，預(yù)計(jì)于2033年實(shí)現(xiàn)載人登陸火星。1997年美國的火星探路者號(hào)的著陸器用粒子激發(fā)X射線譜儀對(duì)火星表面物質(zhì)進(jìn)行了就位分析，發(fā)現(xiàn)土壤分析結(jié)果與海盜號(hào)相同，巖石成份近似地球安山巖，接近地球地殼的平均成份。根據(jù)月球軌道飛行器測(cè)量的結(jié)果，月球沒有全球性的偶極磁場(chǎng)。類似細(xì)菌形態(tài)微結(jié)構(gòu)的非生物成因機(jī)制。自上世紀(jì)60年代首次實(shí)現(xiàn)火星探測(cè)開始，迄今為止，一共進(jìn)行了38次火星探測(cè)，成功17次。3、研究火星地質(zhì)歷史時(shí)期水的演化模型；2、火星表面外動(dòng)力作用如風(fēng)成作用、物理和化學(xué)風(fēng)化作用等過程對(duì)火星地貌的影響；（4）空間天氣與空間環(huán)境；DistributionoftheHCPsandLCPsonMars

(Bibringetal.表面有過很適宜的溫度，有可能發(fā)育過生命。,2005,NatureLetters,Vol.火星的內(nèi)部結(jié)構(gòu)模式第68頁，共85頁。我國有能力力爭(zhēng)在實(shí)現(xiàn)繞月探測(cè)之后，開展首次繞火星探測(cè)；火星的68火星中心核由純鐵、14%硫、25%硫、37%硫四種組成情況下密度與深度的關(guān)系第69頁，共85頁?；鹦侵行暮擞杉冭F、14%硫、25%硫、37%硫四種組成情況下69火星的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和熱歷史簡(jiǎn)圖第70頁，共85頁。火星的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和熱歷史簡(jiǎn)圖第70頁，共85頁。70水星、金星、火星與月球的能量隨時(shí)間的變化第71頁，共85頁。水星、金星、火星與月球的能量隨時(shí)間的變化第71頁，共85頁。71月球、火星與地球演化特征比較半徑（km）大氣壓磁場(chǎng)內(nèi)部巖漿演化活動(dòng)性天體生命月球174010-14無超基性+基性無基本終結(jié)火星33700.003-0.005多極子磁場(chǎng)超基性+基性-中性極弱衰老地球63701偶極子磁場(chǎng)超基性+基性+中性+酸性+堿性中等（火山、地震）壯年期第72頁，共85頁。月球、火星與地球演化特征比較半徑（km）大氣壓磁場(chǎng)內(nèi)部巖漿演72月球-火星-地球內(nèi)部演化定性比較月球火星地球表面熱流極小小中等內(nèi)部結(jié)構(gòu)極簡(jiǎn)單簡(jiǎn)單復(fù)雜內(nèi)部均一化極不均一不均一比較均一內(nèi)部能源極小小中等演化歷史31.5億年前結(jié)束今后~15億年今后~45億年第73頁，共85頁。月球-火星-地球內(nèi)部演化定性比較月球火星地球表面熱流極小小中73火星生命之謎第74頁，共85頁?；鹦巧i第74頁，共85頁。74第75頁，共85頁。第75頁，共85頁。75第76頁，共85頁。第76頁，共85頁。76火星生命遺跡的爭(zhēng)論磁鐵礦和黃鐵礦顆粒的形態(tài)及排列[McKay,1996#82]碳酸鹽瘤體的微結(jié)構(gòu)多環(huán)芳烴(PAHs)的特征組成[McKay,1996#82]生物膜(biofilm)的微結(jié)構(gòu)等。南極冰水的污染多環(huán)芳烴等有機(jī)物的非生物成因機(jī)制類似細(xì)菌形態(tài)微結(jié)構(gòu)的非生物成因機(jī)制。碳酸鹽的高溫成因第77頁，共85頁?；鹦巧z跡的爭(zhēng)論磁鐵礦和黃鐵礦顆粒的形態(tài)及排列[McKa77結(jié)論根據(jù)已有的探測(cè)成果，火星曾經(jīng)有過一個(gè)統(tǒng)一的偶極磁場(chǎng)，現(xiàn)演化為多極子磁場(chǎng)；有過濃密得多的大氣圈，現(xiàn)演化為極稀薄的大氣圈；有過液態(tài)水和水的地質(zhì)作用，表面水圈的消失不明，尚未探測(cè)到沉積巖的發(fā)育；表面有過很適宜的溫度，有可能發(fā)育過生命。早期內(nèi)部有足夠的熱能，地質(zhì)-火山作用活躍，但缺乏酸性巖；火星的演化歷史比月球復(fù)雜，但比地球簡(jiǎn)單。第78頁，共85頁。結(jié)論根據(jù)已有的探測(cè)成果，火星曾經(jīng)78三、我國火星探測(cè)“探”階段的建議：我國深空探測(cè)的戰(zhàn)略方向與發(fā)展規(guī)劃必須與嫦娥一、二、三期工程有機(jī)結(jié)合，相互促進(jìn)，協(xié)調(diào)發(fā)展，形成我國統(tǒng)一的深空探測(cè)國家戰(zhàn)略與發(fā)展計(jì)劃。我國有能力力爭(zhēng)在實(shí)現(xiàn)繞月探測(cè)之后，開展首次繞火星探測(cè)；在實(shí)現(xiàn)月面軟著陸與月球車巡視探測(cè)（2012年）的基礎(chǔ)上，可適時(shí)開展首次火星軟著陸與火星車巡視探測(cè)；在實(shí)現(xiàn)月球自動(dòng)采樣返回（2017年）的基礎(chǔ)上，發(fā)射火星軟著陸器探測(cè)與自動(dòng)采樣返回）。積極開展國際合作，使我國的火星探測(cè)融入國際主潮流。第79頁，共85頁。三、我國火星探測(cè)“探”階段的建議：第79頁，共85頁。79火星探測(cè)的科學(xué)問題

新世紀(jì)火星探測(cè)的科學(xué)問題主要是：（1）進(jìn)一步探測(cè)近火星空間和火星表面的環(huán)境——火星磁層、電離層、磁場(chǎng)和重力場(chǎng)的特征；(2)檢測(cè)火星大氣層的結(jié)構(gòu)，成分、氣象和氣候特征及其變化規(guī)律，尋找過去氣候變化的證據(jù)，研究火星氣象與氣候的演化歷史及未來變化趨勢(shì)；(3)精細(xì)探測(cè)火星地形、地貌、地質(zhì)構(gòu)造、土壤與巖石的礦物與化學(xué)成分特征，特別是沉積巖的分布范圍、區(qū)域、巖性和年齡，冰物質(zhì)的分布與變化特征，火星水體產(chǎn)生、演化與消失過程以及現(xiàn)今埋藏部位；(4)火星內(nèi)部結(jié)構(gòu)的探測(cè)及與地球的對(duì)比研究，探討類地行星的演化史；(5)尋找火星生命存在的間接證據(jù)（火星的水體與大氣層的甲烷）；(6)在火星上建立觀察站和實(shí)驗(yàn)室，探測(cè)火星資源。

第80頁，共85頁?；鹦翘綔y(cè)的科學(xué)問題第80頁，共85頁。80我國火星探測(cè)的主要科學(xué)目標(biāo)：1、基礎(chǔ)性的系統(tǒng)探測(cè)：在進(jìn)行火星電離層、大氣層、地形地貌、地質(zhì)構(gòu)造、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和物理場(chǎng)探測(cè)的基礎(chǔ)上，獲得高精度火星三維影像和勘測(cè)火星表面各類巖石的分布及其成份特征，研究火星的形成演化歷史；在學(xué)科發(fā)展上，建立和發(fā)展火星學(xué)，比較行星學(xué)和太陽系演化學(xué)。第81頁，共85頁。我國火星探測(cè)的主要科學(xué)目標(biāo)：第81頁，共85頁。81火星地質(zhì)演化過程及殼幔形成和演化機(jī)制研究1、火星地形地貌的特征及其隨時(shí)空演化特征；2、火星表面外動(dòng)力作用如風(fēng)成作用、物理和化學(xué)風(fēng)化作用等過程對(duì)火星地貌的影響；3、火星撞擊成坑的大小、分布、類型及其相對(duì)地質(zhì)年齡；4、研究火星土壤的形成機(jī)制，包括風(fēng)化和成巖作用；5、火星火成巖的類型、分布及其演化特征；6、研究火星殼表面化學(xué)成分、礦物組成巖石類型及區(qū)劃特征等；7、研究火星巖石的剩磁特征，反演火星磁場(chǎng)的演化第82頁，共85頁?；鹦堑刭|(zhì)演化過程及殼幔形成和演化機(jī)制研究1、火星地形地貌的特82評(píng)估火星過去和現(xiàn)在的生命存在環(huán)境1、綜合分析火星表面水的活動(dòng)特征；2、探測(cè)火星次表層是否存在水體；3、研究火星地質(zhì)歷史時(shí)期水的演化模型；4、研究火星上礦物、冰、氣體中生命元素C,H,O,N,P,S的含量、分布及其活動(dòng)與轉(zhuǎn)換特征；5、火星上是否存在可支撐生物演化的潛在能源研究。6、火星碳的地球化學(xué)循環(huán)第83頁，共85頁。評(píng)估火星過去和現(xiàn)在的生命存在環(huán)境第83頁，共85頁。832、重點(diǎn)突破性的探測(cè)：

1〉開展火星古海洋與古水系的研究，恢復(fù)火星的古地理和古環(huán)境，研究火星水體的演化特征。探測(cè)地下水的埋藏位置、深度與分布。

第84頁，共85頁。2、重點(diǎn)突破性的探測(cè)：第84頁，共85頁。84謝謝！第85頁，共85頁。謝謝！第85頁，共85頁。85火星探測(cè)的主要科學(xué)問題第1頁，共85頁?；鹦翘綔y(cè)的主要第1頁，共85頁。86目錄一、火星探測(cè)的歷程與未來計(jì)劃

二、火星探測(cè)的主要成就

三、我國火星探測(cè)“探”階段的規(guī)劃建議

四、2009年-中俄合作火衛(wèi)-1探測(cè)第2頁，共85頁。目錄一、火星探測(cè)的歷程與未來計(jì)劃

二、火星探測(cè)的87第3頁，共85頁。第3頁，共85頁。88ViewMarsbyHubbleSpaceTelescopeFlightintoMarinerValley第4頁，共85頁。ViewMarsbyHubbleSpaceTele89一、火星探測(cè)的歷程與未來計(jì)劃自上世紀(jì)60年代首次實(shí)現(xiàn)火星探測(cè)開始，迄今為止，一共進(jìn)行了38次火星探測(cè)，成功17次?；鹦堑奶綔y(cè)取得了大量有價(jià)值的成果?；鹦翘綔y(cè)可以劃分第一次高潮、寧靜期、第二次高潮三個(gè)階段：第一次高潮（1960~1975年）：前蘇聯(lián)“火星探測(cè)器”系列、“火星號(hào)”系列和“宇宙號(hào)”系列；美國1964~1971年“水手號(hào)”系列和1975年“海盜-1、2”探測(cè)器?；鹦翘綔y(cè)寧靜期（1976~1992年）：約17年時(shí)間內(nèi)只有前蘇聯(lián)1988年進(jìn)行了火衛(wèi)1的探測(cè)。第二次高潮（1992年~現(xiàn)在）：1992年美國發(fā)射了“火星觀察者”探測(cè)器，相繼于1996年發(fā)射了“火星全球勘測(cè)者”探測(cè)器和“火星探路者”探測(cè)器，特別是進(jìn)入21世紀(jì)以來，美國、歐空局等都實(shí)施了火星探測(cè)，并制定了詳細(xì)的探測(cè)規(guī)劃，目前已經(jīng)完成發(fā)射的有美國的火星奧德賽軌道器勇氣號(hào)/機(jī)遇號(hào)探測(cè)器，火星偵察軌道器以及歐空局的火星快車等探測(cè)器，掀起了火星探測(cè)的又一次高潮。第5頁，共85頁。一、火星探測(cè)的歷程與未來計(jì)劃自上世紀(jì)60年代首次實(shí)現(xiàn)火星探測(cè)90第6頁，共85頁。第6頁，共85頁。91第7頁，共85頁。第7頁，共85頁。92美國的火星探測(cè)計(jì)劃美國NASA近期和中期火星探測(cè)任務(wù)已實(shí)現(xiàn)對(duì)火星的飛越、環(huán)繞、著陸和巡視探測(cè)，獲取了大量探測(cè)成果。第8頁，共85頁。美國的火星探測(cè)計(jì)劃美國NASA近期和中期火星探測(cè)任務(wù)932009-2020年火星探測(cè)計(jì)劃時(shí)間任務(wù)主題200920112013201620182020備注尋找逝去生命的跡象低緯度的火星科學(xué)實(shí)驗(yàn)室（MSL）偵察任務(wù)（Scout）GroundBreaking火星樣品采集(GBMSR)偵察任務(wù)（Scout）天體生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室和深鉆偵察任務(wù)（Scout）所有的任務(wù)集中在中緯度地區(qū)探索熱液生命環(huán)境熱液沉積區(qū)的火星科學(xué)實(shí)驗(yàn)室（MSL）偵察任務(wù)（Scout）天體生物學(xué)實(shí)驗(yàn)室偵察任務(wù)（Scout）深鉆偵察任務(wù)（Scout）任務(wù)集中在活性或滅絕的熱液沉積區(qū)域?qū)ふ椰F(xiàn)在生命北極地區(qū)的火星科學(xué)實(shí)驗(yàn)室（MSL）偵察任務(wù)（Scout）偵察任務(wù)返回器樣品返回（MSRwithRover）偵察任務(wù)（Scout）深鉆探索現(xiàn)代生命存在環(huán)境，風(fēng)險(xiǎn)最大研究火星演化低緯度的火星科學(xué)實(shí)驗(yàn)室（MSL）偵察任務(wù)（Scout）GroundBreaking火星樣品返回(GBMSR)上層圈氣流研究觀測(cè)網(wǎng)偵察任務(wù)（Scout）建立在火星不曾有水的基礎(chǔ)上第9頁，共85頁。2009-2020年火星探測(cè)計(jì)劃時(shí)間2009294第10頁，共85頁。第10頁，共85頁。95歐空局的火星探測(cè)計(jì)劃ESAAurora火星探測(cè)路線圖實(shí)施Aurora火星探測(cè)計(jì)劃，預(yù)計(jì)于2033年實(shí)現(xiàn)載人登陸火星。俄羅斯、日本及印度等國家也紛紛出臺(tái)了火星探測(cè)計(jì)劃

第11頁，共85頁。歐空局的火星探測(cè)計(jì)劃ESAAurora火星探測(cè)路線圖9621世紀(jì)前半葉，深空探測(cè)的主體走向：以月球與火星探測(cè)為軸心的太陽系探測(cè)；主要的科學(xué)問題是：（1）太陽系的起源和演化；（2）地外生命的探索與生命起源；（3）地外資源、能源和特殊環(huán)境的利用；（4）空間天氣與空間環(huán)境；（5）探討火星的長(zhǎng)期改造與今后大量移民的前景。為人類社會(huì)的持續(xù)發(fā)展服務(wù)。第12頁，共85頁。21世紀(jì)前半葉，深空探測(cè)的主體走向：以月球與火星97火星探測(cè)的主題——類似地球的行星

（1）與地球進(jìn)行比較行星學(xué)研究和太陽系起源與演化研究；（2）探測(cè)水體和生命的信息；探索生命起源。

第13頁，共85頁?；鹦翘綔y(cè)的主題——類似地球的行星

（1）與地球進(jìn)行比較行星學(xué)98二、火星探測(cè)的主要成就通過40多年的火星探測(cè)，對(duì)火星基本物理參數(shù)、火星空間與表面環(huán)境、大氣層、電離層、磁層、地形地貌與地質(zhì)構(gòu)造、火星表面物質(zhì)（巖石、礦物與化學(xué)元素）、火星內(nèi)部結(jié)構(gòu)等方面取得了巨大的成就。

第14頁，共85頁。二、火星探測(cè)的主要成就通過40多年的火星探測(cè)，對(duì)99主要?dú)怏w％微量氣體10-6CO2N240ArO2COH2O95.32.70.60.130.070.0339ArNeKrXeO352.530.080.04～0.2火星大氣成分火星大氣層第15頁，共85頁。主要?dú)怏w％微量氣體10-6CO295.339Ar5火星大氣成100火星大氣層大氣壓：6—10毫巴（相當(dāng)于地面35Km高度）大氣運(yùn)動(dòng)：火星表面溫度及氣壓快速波動(dòng)，臺(tái)風(fēng)與塵暴經(jīng)常發(fā)生。平均溫度-33o，日溫差大于100o，夏季達(dá)到17o-22o ，冬季-123o--133o?；鹦谴髿鈱拥拿芏群蜏囟入S高度的變化第16頁，共85頁。火星大氣層大氣壓：6—10毫巴（相當(dāng)于地面35Km高度）火101火星大氣層的溫度與水蒸氣分布第17頁，共85頁。火星大氣層的溫度與水蒸氣分布第17頁，共85頁。102火星的臺(tái)風(fēng)：北緯65度和85度之間，直徑1600公里，成份主要是水冰云（塵埃很少）第18頁，共85頁?；鹦堑呐_(tái)風(fēng)：北緯65度和85度之間，直徑1600公里，成份主103火星全球性塵暴第19頁，共85頁?；鹦侨蛐詨m暴第19頁，共85頁。104火星的地形探測(cè)第20頁，共85頁。火星的地形探測(cè)第20頁，共85頁。105火星的地形面貌分布明顯不對(duì)稱，南半球絕大部分是撞擊地形，北半球高緯度地區(qū)多為撞擊坑稀少的平原，與月海相似?；鹦墙o人印象最深刻的面貌是巨大的盾狀火山，Olympus山直徑達(dá)550公里，比周圍平原高25公里，是迄今發(fā)現(xiàn)的太陽系最大的火山機(jī)構(gòu)。第21頁，共85頁?；鹦堑牡匦蚊婷卜植济黠@不對(duì)稱，南半球絕大部分是撞擊地形，北半106火星的地形特征第22頁，共85頁?；鹦堑牡匦翁卣鞯?2頁，共85頁。107火星地形分類略圖第23頁，共85頁?；鹦堑匦畏诸惵詧D第23頁，共85頁。108

火星表面的成分

巖石碎塊、沙塵及富鐵黏土覆蓋，屬安山巖、玄武巖的風(fēng)化產(chǎn)物。第24頁，共85頁?；鹦潜砻娴某煞值?4頁，共85頁。1095°S,297°E,2004-03-26,byG.Neukum第25頁，共85頁。5°S,297°E,2004-03-26,byG.110M?ssbauerspectrashowjarosite

Opportunity/MRO,2004-03-02small-scalecrossbedding第26頁，共85頁。M?ssbauerspectrashowjarosit111ConcentrationsofMg,Al,ClandBrversusSinrocksandsoils

indicateswateralteration

L.A.Haskinetal.,2005,NatureLetters,Vol.436第27頁，共85頁。ConcentrationsofMg,Al,Cla112在學(xué)科發(fā)展上，建立和發(fā)展火星學(xué)，比較行星學(xué)和太陽系演化學(xué)。根據(jù)月球軌道飛行器測(cè)量的結(jié)果，月球沒有全球性的偶極磁場(chǎng)。在Apollo探測(cè)中，只檢測(cè)到了一個(gè)非常弱的磁場(chǎng)大約只有(3～300)×10-9T。Groundwatersapping

–Nirgalvallis火星現(xiàn)在沒有全球性偶極磁場(chǎng)，紅色代表磁力線方向是從火星內(nèi)部向外，藍(lán)色代表磁力線方向指向火星內(nèi)部。（2）地外生命的探索與生命起源；MGSTESBasaltMap超基性+基性+中性+酸性+堿性WestArabiaTerra,8°N,7°WMOC2-316,2002-06-27月球、火星與地球演化特征比較火星的演化歷史比月球復(fù)雜，但比地球簡(jiǎn)單。OMEGAconfirmstheTESmappingofHCPs,obtainedatmoderate(>3km)resolution,identifiesLCPsathigherresolution(<1km)ColournadirviewofNicholsonCrater

(100Kmwide,0.MOCReleaseNo.10W2E5N6STEShematiteabundance,isoverlainonadaytimeTHEMISChristensenetal.,2001,JGR第28頁，共85頁。在學(xué)科發(fā)展上，建立和發(fā)展火星學(xué)，比較行星學(xué)和太陽系演化學(xué)。1113MarsHematite第29頁，共85頁。MarsHematite第29頁，共85頁。114火星的地形與小型撞擊坑第30頁，共85頁?；鹦堑牡匦闻c小型撞擊坑第30頁，共85頁。115第31頁，共85頁。第31頁，共85頁。116月球撞擊作用的時(shí)間分布重力場(chǎng)與撞擊坑的直徑第32頁，共85頁。月球撞擊作用的時(shí)間分布重力場(chǎng)與撞擊坑的直徑第32頁，共85頁117撞擊坑密度與火星地貌年齡第33頁，共85頁。撞擊坑密度與火星地貌年齡第33頁，共85頁。118風(fēng)的吹揚(yáng)作用水手峽谷地區(qū)出現(xiàn)的沙丘

第34頁，共85頁。風(fēng)的吹揚(yáng)作用水手峽谷地區(qū)出現(xiàn)的沙丘第34頁，共85頁。119水手峽谷地區(qū)整個(gè)谷壁坍塌形成巨大的滑坡，在谷壁上留下凹壁，在谷底形成扇形舌狀體。第35頁，共85頁。水手峽谷地區(qū)整個(gè)谷壁坍塌形成巨大的滑坡，在谷壁上留下凹壁，120ThechangeofCO2andH2OiceinNorthPolar第36頁，共85頁。ThechangeofCO2andH2Oice121MARSICE第37頁，共85頁。MARSICE第37頁，共85頁。122MartiannorthpolarlayereddepositsFishbaugh,2006,JGR第38頁，共85頁。Martiannorth第38頁，共85頁。123Colourviewofcraterwithwaterice

(70.5°N,103°E,35Kmwide,2kmdepth,15m/pixel)2Feb.2005,fromG.Neukum

第39頁，共85頁。Colourviewofcraterwithwat124火星的極冠與干枯河網(wǎng)第40頁，共85頁?；鹦堑臉O冠與干枯河網(wǎng)第40頁，共85頁。125NanediVallis：具有流水成因特點(diǎn)ParanaValles：具有明顯的河流排水系統(tǒng)。第41頁，共85頁。NanediVallis：具有流水成因特點(diǎn)ParanaV1262001-02-152000-03-19第42頁，共85頁。2001-02-152000-03-19第42頁，共85頁。127第43頁，共85頁。第43頁，共85頁。128GulliesinNewtonBasin(MOC2-320)39.0°S,166.1°WNASA/JPL,2002-10-07第44頁，共85頁。GulliesinNewtonBasin(MOC2-129GulliesFormationmechanismMGS_88923,65°S,15°W,NASA/JPL,1997-12-29第45頁，共85頁。GulliesFormationmechanismMG130Groundwatersapping

–NirgalvallisJaumann,Reiss,2002Recent(fewMyr)outflowfromCerberusfossaeBurretal.,GRL,2002第46頁，共85頁。Groundwatersapping

–Nirgal131ColournadirviewofNicholsonCrater

(100Kmwide,0.0°S,195.5°E,15.3m/pixel)

第47頁，共85頁。ColournadirviewofNicholson132Hock,2004第48頁，共85頁。Hock,2004第48頁，共85頁。1332.23°,356.75°,MOCReleaseNo.MOC2-316,2002-06-27

Partially-ExhumedCraterinNorthernTerraMeridiani第49頁，共85頁。2.23°,356.75°,MOCReleaseNo134WestArabiaTerra,8°N,7°WMOCReleaseNo.MOC2-261,2000-10-4

°°

MOCReleaseNo.M20-01357,2000-10-23第50頁，共85頁。WestArabiaTerra,8°N,7°W°°135EberswaldeDelta,MGSMOCReleaseNo.MOC2-1225,2005-09-20Innortheastof

HoldenCraternear24.0°S,33.7°W

第51頁，共85頁。EberswaldeDelta,MGSMOCRele136WaterAlteration

atGusevCrater

RocksintheGusevCratershowevidenceforinteractionwithwaterhighlyelevatedlevelsofS,Cl,K,P,Br

basalticchemistry,buthighlyoxidizedandlackinginprimarybasalticminerals,IRspectrumfitwellbybasalticglassgoethite(FeO(OH),HydratedIronOxide)finetocoarselayeredsedimentsSpiritlandingsite第52頁，共85頁。WaterAlteration

atGusevCra137MGS探測(cè)器遙感觀測(cè)解析得到的：火星的地形圖火星重力分布圖火星地殼厚度圖第53頁，共85頁。MGS探測(cè)器遙感觀測(cè)解析得到的：第53頁，共85頁。138MGSTESBasaltMapBasalt(Type1spectra)concentratedinSouthernHighlandsBandfieldetal.(2000),Hamiltonetal.(2001)第54頁，共85頁。MGSTESBasaltMapBasalt(Type139MGSTESAndesiteMapAndesite(type2spectra)appearsconcentratedinNorthernLowlands,butalsointermixedwithbasaltinSouthernHighlands.Bandfieldetal.(2000),Hamiltonetal.(2001)第55頁，共85頁。MGSTESAndesiteMapAndesite(140火星表面巖石類型分布圖第56頁，共85頁。火星表面巖石類型分布圖第56頁，共85頁。141DistributionoftheHCPsandLCPsonMars

(Bibringetal.

Science,vol.307,2005)OMEGAconfirmstheTESmappingofHCPs,obtainedatmoderate(>3km)resolution,identifiesLCPsathigherresolution(<1km)第57頁，共85頁。DistributionoftheHCPsandL1421997年美國的火星探路者號(hào)的著陸器用粒子激發(fā)X射線譜儀對(duì)火星表面物質(zhì)進(jìn)行了就位分析，發(fā)現(xiàn)土壤分析結(jié)果與海盜號(hào)相同，巖石成份近似地球安山巖，接近地球地殼的平均成份?；鹦潜砻嫱寥赖幕瘜W(xué)成分特征第58頁，共85頁。1997年美國的火星探路者號(hào)的著陸器用粒子激發(fā)X射線譜儀對(duì)火143火星巖石成分與地球巖石成分的比較第59頁，共85頁?；鹦菐r石成分與地球巖石成分的比較第59頁，共85頁。144火星巖石成分與地球巖石成分的比較第60頁，共85頁?；鹦菐r石成分與地球巖石成分的比較第60頁，共85頁。145月球巖石火星巖石地球巖石月球、火星與地球巖漿結(jié)晶過程的比較第61頁，共85頁。月球巖石火星巖石地球巖石月球、火星與地球巖漿結(jié)晶過程的比較第146月球巖石火星巖石地球巖石月球巖石火星巖石地球巖石月球、火星與地球巖漿結(jié)晶過程的比較第62頁，共85頁。月球巖石火星巖石地球巖石月球巖石火星巖石地球巖石月球、火星與147月球：超基性巖+基性巖，橄欖巖，輝長(zhǎng)巖，斜長(zhǎng)巖，玄武巖；火星：超基性巖+基性巖+中性巖橄欖巖，輝長(zhǎng)巖，閃長(zhǎng)巖，斜長(zhǎng)巖，玄武巖，安山巖；地球：超基性-基性-中性-酸性-堿性巖超基性巖，斜長(zhǎng)巖，基性巖，閃長(zhǎng)巖，花崗巖，正長(zhǎng)巖；玄武巖，安山巖，流紋巖……；行星演化的成熟度：基性與超基性+中性+酸性，與巖漿演化規(guī)律相似（極不充分，不充分，充分）。鮑文巖漿反應(yīng)系列-超基性-基性-中性-酸性-堿性第63頁，共85頁。月球：超基性巖+基性巖，橄欖巖，輝長(zhǎng)巖，斜長(zhǎng)巖，玄武巖；行星148月球、火星與地球的磁場(chǎng)

根據(jù)月球軌道飛行器測(cè)量的結(jié)果，月球沒有全球性的偶極磁場(chǎng)。在Apollo探測(cè)中，只檢測(cè)到了一個(gè)非常弱的磁場(chǎng)大約只有(3～300)×10-9T。對(duì)返回地球的月球巖石樣品剩磁的研究，發(fā)現(xiàn)在32億年前的月球巖石具有較明顯的剩余磁場(chǎng)強(qiáng)度。表明古代月球具有偶極磁場(chǎng)。第64頁，共85頁。月球、火星與地球的磁場(chǎng)第64頁，共85頁。149火星現(xiàn)在沒有全球性偶極磁場(chǎng)，紅色代表磁力線方向是從火星內(nèi)部向外，藍(lán)色代表磁力線方向指向火星內(nèi)部。第65頁，共85頁?；鹦乾F(xiàn)在沒有全球性偶極磁場(chǎng)，紅色代表磁力線方向是從火星內(nèi)部向150第66頁，共85頁。第66頁，共85頁。151火星的內(nèi)部結(jié)構(gòu)火星與地球一樣具有圈層結(jié)構(gòu)，也可以分為殼、幔和核地球和火星的核分別占整體質(zhì)量的32％、19％第67頁，共85頁。火星的內(nèi)部結(jié)構(gòu)火星與地球一樣具有圈層結(jié)構(gòu)，也可以分為殼、幔和152我國有能力力爭(zhēng)在實(shí)現(xiàn)繞月探測(cè)之后，開展首次繞火星探測(cè)；火星現(xiàn)在沒有全球性偶極磁場(chǎng)，紅色代表磁力線方向是從火星內(nèi)部向外，藍(lán)色代表磁力線方向指向火星內(nèi)部。實(shí)施Aurora火星探測(cè)計(jì)劃，預(yù)計(jì)于2033年實(shí)現(xiàn)載人登陸火星。1997年美國的火星探路者號(hào)的著陸器用粒子激發(fā)X射線譜儀對(duì)火星表面物質(zhì)進(jìn)行了就位分析，發(fā)現(xiàn)土壤分析結(jié)果與海盜號(hào)相同，巖石成份近似地球安山巖，接近地球地殼的平均成份。根據(jù)月球軌道飛行器測(cè)量的結(jié)果，月球沒有全球性的偶極磁場(chǎng)。類似細(xì)菌形態(tài)微結(jié)構(gòu)的非生物成因機(jī)制。自上世紀(jì)60年代首次實(shí)現(xiàn)火星探測(cè)開始，迄今為止，一共進(jìn)行了38次火星探測(cè)，成功17次。3、研究火星地質(zhì)歷史時(shí)期水的演化模型；2、火星表面外動(dòng)力作用如風(fēng)成作用、物理和化學(xué)風(fēng)化作用等過程對(duì)火星地貌的影響；（4）空間天氣與空間環(huán)境；DistributionoftheHCPsandLCPsonMars

(Bibringetal.表面有過很適宜的溫度，有可能發(fā)育過生命。,2005,NatureLetters,Vol.火星的內(nèi)部結(jié)構(gòu)模式第68頁，共85頁。我國有能力力爭(zhēng)在實(shí)現(xiàn)繞月探測(cè)之后，開展首次繞火星探測(cè)；火星的153火星中心核由純鐵、14%硫、25%硫、37%硫四種組成情況下密度與深度的關(guān)系第69頁，共85頁?；鹦侵行暮擞杉冭F、14%硫、25%硫、37%硫四種組成情況下154火星的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和熱歷史簡(jiǎn)圖第70頁，共85頁。火星的內(nèi)部結(jié)構(gòu)和熱歷史簡(jiǎn)圖第70頁，共85頁。155水星、金星、火星與月球的能量隨時(shí)間的變化第71頁，共85頁。水星、金星、火星與月球的能量隨時(shí)間的變化第71頁，共85頁。156月球、火星與地球演化特征比較半徑（km）大氣壓磁場(chǎng)內(nèi)部巖漿演化活