火星的案例
NASA好奇號火星探測車：在火星上停留的3000個日日夜夜
NASA最新的毅力號火星探測車即將登陸火星，但是，我們不應忘記，好奇號火星探測車仍在那兒，它在2012年8月6日登陸火星赤道大風火山口后運行良好。本周，好奇號在紅色星球表面慶祝其登陸火星3,000個火星日。
當我們在2018年6月獲得這些圖像時，這對NASA團隊來說是一個很大的安慰，因為它標志著好奇號在火星這個塵土飛揚的地方重新開始工作
火星月食
這幅圖像顯示了直徑22公里的火衛一穿越太陽的過程，好奇號在這樣的觀測中測得的準確的過境時間，有助于科學家了解火衛一與火星之間的潮汐相互作用。
云層在火星上空閃閃發光
在火星稀薄的大氣層中，極少量的水蒸氣會形成云層，尤其是在一年中較涼的時候，好奇號在其任務中多次觀察到頭頂上的薄云。
像素構建另一個世界的非凡視角
這幅令人驚嘆的全景圖是火星表面迄今為止分辨率最高的全景圖（18億像素），于2019年底由好奇號拍攝。
一名機器人地質學家開始研究天文學
好奇心暫停下來，拍攝了地球及其行星鄰居的合影，前景顯示火星上的懸崖，在空中，可以看到金星和地球在塵土飛揚的傍晚天空中像星星一樣出現。
火山更高的區域
2020年夏天，好奇號的科學團隊開始將這輛探測車開往夏普山的一個更高的新區域，在那里它將探索富含硫酸鹽礦物的巖石。
鉆入地下，紅色星球有各種各樣的顏色
我們都知道火星是紅色星球，這是我們在夜空中看到的，但是，一旦我們向內部鉆一個很小的深度，顏色就會大不相同。
展開 27億美元的美國火星車成功登陸火星！還帶了一架1%大氣密度也能飛的無人機（機械工程學報）
“毅力號”著陸火星全過程
作為人類目前最重的火星探測器，“毅力號”火星車長 3 米、寬 2.7 米、高 2.2 米，重量達到 2,260 磅（約 1 噸）。因此，著陸火星并不容易，它沒有選擇首先進入軌道，而是借助一個直徑超 70 英尺的降落傘直接著陸。
「毅力號」火星車火星著陸概念圖。圖源：NASA
著陸火星的全過程主要分為以下幾個步驟：巡航階段分離、“毅力號”抵達火星附近、接觸火星大氣、經歷「黑色七分鐘」、打開降落傘、噴氣背包（jetpack）點火并釋放“毅力號”、噴氣背包飛到遠處自毀。
NASA 毅力號火星探測器（NASA’s Perseverance Mars Rover）官方推特全程演示了“毅力號”火星車著陸火星的過程，也就是咱們文章開始的視頻。
展開 NASA好奇號火星探測車拍攝18億像素的火星全景圖
NASA好奇號火星探測車拍攝18億像素的火星全景圖
NASA好奇號火星探測車的主要任務是研究火星的氣候和地質情況。我們m+p VibControl振動控制試驗系統為此任務的成功完成做出了相應的貢獻：ChemCam儀器 (化學脈沖激光束氣化材質檢測儀和可伸縮相機) 的鑒定試驗由在法國圖盧茲的Mecano ID公司完成。在該測試中，他們在100,000等級的無塵潔凈室內使用48到80通道的m+p振動控制系統Vibcon2.15和一臺70kN振動臺進行了全面的振動可靠性試驗。此外，位于西班牙馬德里的空客集團使用96通道的m+p VibControl振動控制系統和一臺90kN振動臺對好奇號火星探測車的高增益通信天線進行了全面的鑒定試驗和驗收試驗。
最近，NASA發布了好奇號火星探測車拍攝的尺寸最大、分辨率最高的火星全景圖，它向我們展現了一個超級真實的火星。將2019年感恩節期間拍攝的1000多張圖像在隨后的幾個月中精心組合，最終合成了這張18億像素的火星全景圖。
這些照片是在2019年11月24日至2019年12月01日之間拍攝的，當時任務團隊正外出過感恩節。在等待團隊返回并發出下一個指令的時候，火星探測車幾乎沒有什么任務要做，這讓它有了一個難得的機會，可以連續幾天從同一有利位置拍攝它周圍的環境。
“當我們團隊當中的許多人在家中享受火雞大餐時，好奇號為我們帶來了這場視覺盛宴。” 負責好奇號火星探測車任務的NASA JPL實驗室好奇號探測車項目科學家Ashwin Vasavada表示，“這是我們第一次在執行任務期間將操作專注于360°立體全景拍攝?！?/span>
展開 火星上的中國：祝融號傳回第一張火星照片
中國發布了祝融號火星探測車在紅色星球上拍攝的第一批照片，前視圖顯示了火星車位于其著陸平臺上，它下方的風景，后視圖顯示了祝融號的太陽能電池板。
烏托邦平原的的平坦景觀
祝融號的太陽能電池板和通信天線
祝融號在北京時間2021年5月18日7:18降落在火星表面，它將使中國成為僅次于美國的第二個成功在火星表面進行移動探測并在相當長的時間內進行操縱的國家。CNSA的科學家們希望，這輛六輪探測車在其位于火星北半球廣闊的烏托邦平原至少服役90個火星日。
祝融號火星探測車
祝融號傳回的圖像表明，著陸后的關鍵硬件部署已完全完成。這些部署包括展開太陽能電池陣列以向火星車供電，釋放與天問一號及以后與地球進行通信的天線，祝融號在不久后即將開始執行其機動任務的坡道展開。
模擬顯示祝融號從其著陸平臺下降
萬事俱備，只待起航，祝愿祝融號探測任務早日順利開展！
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展開 
去火星路費太貴，NASA通過高空氣球開展類火星環境微生物生存試驗！
任何地球上的微生物如果想通過飛往火星的宇宙飛船進行“偷渡”，那么它們在火星之旅和火星表面條件下存活的可能性將微乎其微。但是由于地球上大概有一萬億種微生物，而這其中一些是能夠忍受極端條件的，因此科學家們想測試是否能有普通的微生物可以在火星任務中持續生存，如果有的話是什么讓它們如此堅韌呢？
這個問題不僅僅是學術研究問題。如果我們想要探索火星生命是否存在，美國宇航局還希望確保航天器不會意外污染這顆紅色星球。幸運的是，科學家并不需要冒險到火星去獲取這些答案。
距地球表面約20英里高處是一層特殊的大氣層，在某些特殊方面非常類似于火星表面。該地區輻射程度高，氣壓低，寒冷干燥，可以用作在空中模仿火星的實驗室。
美國宇航局位于加州硅谷的艾姆斯（Ames）研究中心的研究員大衛·史密斯（David J. Smith）是研究
空氣環境的
，他說：“如果微生物能夠突破進入到臭氧層的保護層之上，那么它也許能夠在去往火星表面的旅途中存活下來，盡管存活的時間很短暫?！? 史密斯和一些國際科學家合作，通過在平流層中發射各種盒裝微生物，測試了這些極端條件下生命的持久性。用于輻射、生存和生物研究實驗（MARSBOx）中的微生物，包括四個不同的物種，這也是迄今為止最多樣化的平流層測試組，包括干燥與休眠的細菌和真菌孢子。最近發表在《微生物前沿》雜志（Frontiers in Microbiology）上的這項研究結果發現，四種微生物中有兩種可以暫時承受這些惡劣的條件。
飛行前，干燥的黑曲霉孢子粘附在特殊的石英盤上。
展開 毅力號火星車成功采集到第一管火星樣本！
就在幾天前的9月1日，NASA的毅力號火星探測車成功從這顆紅色星球上采集到一塊完美的巖石核心，這使科學家們更接近于有朝一日將火星巖石樣本送回地球的目標。
NASA選擇了一塊看起來很厚重的大型巖石，研究團隊將其昵稱為“羅切特”（Rochette）
這塊巨石坐落在山脊之上，可以俯瞰整個杰澤羅隕石坑底部，在那里它已經經歷了數百萬年的火星元素影響，這正是毅力號所尋求的。幾周前，毅力號第一次嘗試采集巖芯以失望告終，因為巖石樣本太易碎，采集完成后它快速從試管中滑落。但這一次，毅力號吸收了上次失敗的經驗，完美完成了任務。
這是毅力號火星車成功采集到的第一個巖石樣本，NASA希望通過Mars 2026任務將其帶回地球
在后續的探索任務期間，毅力號會將樣本儲存在它的腹部。但有一天，也許是十年左右，毅力號將把它所有的樣本放在火星上的指定地點，在那里Mars 2026火星探測車將運送它們到一個小型火箭上，那枚火箭會將樣本送回地球。
2026年，我們的名字將隨同NASA最新的火星車前往紅色星球，讓我們一同為它們祝福，成功帶回火星樣本！
展開 旋翼式火星無人機技術發展綜述
趙鵬越，全齊全，鄧宗全，陳水添，楊婷婷
(哈爾濱工業大學機器人技術與系統國家重點實驗室，哈爾濱 150001)
摘 要:火星表面稀薄的大氣環境為旋翼式無人機在火星低空飛行提供了必要的條件。概述了火星無人機的研究背景、飛行環境與研制難點；整理了世界范圍內各研究機構研制的旋翼式火星無人機的技術特點；梳理旋翼式火星無人機研究在氣動特性理論、低氣壓飛行控制、系統集成等方面的關鍵技術；總結旋翼式火星無人機的仿真研究與實驗研究成果；對火星無人機未來的發展趨勢進行展望。
關鍵詞:火星探測；火星無人機；旋翼式；關鍵技術；仿真與實驗研究
0 引 言
火星在太陽系中與地球相鄰并具有與地球相似的物理體積及地形地貌，完整地記錄了太陽系50億年中行星的誕生與演變歷程，因此火星探測對拓展人類的生存空間、探索生命起源具有重要意義[1-2]。目前，世界范圍內共實施了42次火星探測任務，超過90%的探測任務未能完成預定目標，即使成功著陸的火星車也面臨陷入沙坑或出現故障的風險。20世紀前蘇聯與美國先后發射了火星探測器，但都未能完成對火星的探測任務，21世紀美國再次發射了核動力火星車好奇號并獲取了較全面的火星環境數據。科研人員發現火星存在稀薄的大氣，這使研制用于協助火星車在火星大氣環境下工作的火星無人機成為可能并受到國內外學者的關注[3]。
目前，國外研制的火星飛行器主要包括浮空氣球[4]、固定翼(ARES)[5]、旋翼[6]與撲翼[7]四類。浮空氣球研究較早且功能有限，未被深入研究。ARES無人機僅能一次性飛行且獲取圖像分辨率較低。而旋翼式與撲翼式無人機被定位于協助火星車的空中探測平臺。
展開 火星探測陸空協同無人系統的研究發展分析
摘 要：無人探測器著陸火星執行復雜探測任務已經成為當前國際深空探測的研究熱點。首先對陸空協同合作的無人系統技術與應用研究現狀進行總結闡述，展望陸空協同無人系統的發展趨勢；隨后闡述了火星地面與大氣環境條件，對應用于火星探索的地面探測車和旋翼無人機系統研究進行了綜合評述，著重探討了火星探索陸空自主協同無人系統的技術發展趨勢。綜述表明，在未來更多執行行星無人探測任務的設計中，發展并強化無人系統陸空智能協同合作能力，有助于提高行星探測任務的執行效率，協同合作提高無人系統的生存保障能力。
1 引 言
早在1962年，從蘇聯開始，人類啟動了首次火星探測任務，向火星發射了火星1 號探測器，然而該探測器在飛行至距地球一億多公里時與地面失去聯系，第一次人類探測火星任務以失敗告終。直到1971年，蘇聯再次發射火星2 號探測器，探測器成功登陸火星表面。隨后，1976年美國發射了海盜1 號和海盜2 號火星探測器，以衛星著陸器的形式降落火星表面。1997年7月4日，美國探路者號火星探測車登陸火星表面，首次執行探測任務。之后美國又陸續發射了勇氣號、機遇號、好奇號和洞察者號火星車，均在火星表面成功著陸。中國于2020年7月23日成功使用長征五號大推力運載火箭把天問1 號火星探測器送往地火轉移軌道，如7 個月后成功登陸火星，必將對我國未來深空行星探測任務產生深遠的影響。另一方面，2020年夏天，美國NASA 再次向火星投放毅力號探測車，同時附加安裝在探測車上還有一架無人機Ingenuity，用于協同地面車輛提前規劃制定行進路線，以及尋找需要探索的區域。
很多火星探測的研究論著集中探討火星大氣的環境和陸地表面情況［1-3］，包括對著陸火星的氣動特性分析［4-9］，針對火星探測地面車系統［10-16］進行研究，也有學者對火星探測無人機系統［17-19］進行了初步的技術探索研究。
展開 去火星造一座城！將人類移民火星，可行！！
“硅谷鋼鐵俠”馬斯克一直夢想著火星移民。
他提出在火星上建造一座完整的城市。
人類正成為多行星物種。
BFR 是 Big Falcon Rocket 的縮寫，SpaceX 計劃研制的大型火箭。
BFR基礎物理數據：
長48m，直徑9m；
船體凈重85噸，推進劑質量1100噸；
上升荷載150噸，典型返回荷載50噸。
功能簡介：引擎、推進器、有效荷載、三角翼
加壓量&火星運輸配置
推進器：燃料倉、氧倉、圓球倉（儲存著陸推進劑）、圓頂（分離甲烷和氧氣）
引擎介紹：猛禽引擎、2個海面引擎、4個真空引擎
再填充利用
火箭容量比較
發送衛星
服務國際空間站
執行月球表面任務
服務阿爾法月球基地
火星計劃
火星運輸建筑
火星進入&登陸
初始火星計劃目標
基地建立的步驟。這是建筑師最關心的部分。
展開 火星將迎來首架無人機
文/ 楊先碧
▲ 降落在火星上的機智號無人機效果圖
2020年7月30日，美國火星2020探測器從佛羅里達州升空。與以往的火星任務不同的是，這次不僅攜帶了毅力號火星車，而且還有一個“小家伙”跟隨升空，它就是即將在火星上翱翔的首架無人機——“機智號”。
“機智號”有多大
美國最近的這次火星探測任務主要是將毅力號火星車送上火星，“機智號”不過是個“添頭”，因此它一點也不起眼。這從對它們的投入就可以看出來：“毅力號”耗資24億美元，而“機智號”僅僅0.85億美元。
“毅力號”是一個“大家伙”，和一輛家用小轎車差不多大，其長3米、寬2.7米、高2.2米、凈重1043千克。與“毅力號”相比，“機智號”小得可憐，凈重只有1.8千克，旋翼葉片長度為1.2米。
“機智號”藏于“毅力號”的“腹部”，并隨著“毅力號”一起飛往火星。“機智號”的設計符合一款航天器的標準，可以承受火箭發射過程中產生的重力和振動。當“毅力號”著陸火星之后，科學家會將“機智號”喚醒，令其從“毅力號”的“腹部”飛出來。
每次飛行任務完成后，“機智號”會再次回到“毅力號”的“懷抱”中。此時，“機智號”像是個袋鼠寶寶，靜靜地在“毅力號”的“腹部”沉睡。
“機智號”如何飛翔
火星大氣環境十分惡劣：火星表面的大氣壓僅有地球的0.7%；火星大氣中幾乎沒有氧氣，95%是二氧化碳，火星大氣的平均溫度是-63℃。因此，想在火星上飛起來是件十分不容易的事情。當然，無人機在火星上飛行也有比地球有利的地方，那就是火星引力只有地球引力的三分之一，無人機不需要花太大的“力氣”來克服火星引力。
展開 火星探測陸空協同無人系統的研究發展分析
王 濤
（中山大學智能工程學院，廣州510006）
摘 要：無人探測器著陸火星執行復雜探測任務已經成為當前國際深空探測的研究熱點。首先對陸空協同合作的無人系統技術與應用研究現狀進行總結闡述，展望陸空協同無人系統的發展趨勢；隨后闡述了火星地面與大氣環境條件，對應用于火星探索的地面探測車和旋翼無人機系統研究進行了綜合評述，著重探討了火星探索陸空自主協同無人系統的技術發展趨勢。綜述表明，在未來更多執行行星無人探測任務的設計中，發展并強化無人系統陸空智能協同合作能力，有助于提高行星探測任務的執行效率，協同合作提高無人系統的生存保障能力。
關鍵詞：火星探測；作業環境；探測車；無人飛行器；陸空協同；自主行為
1 引 言
早在1962年，從蘇聯開始，人類啟動了首次火星探測任務，向火星發射了火星1 號探測器，然而該探測器在飛行至距地球一億多公里時與地面失去聯系，第一次人類探測火星任務以失敗告終。直到1971年，蘇聯再次發射火星2 號探測器，探測器成功登陸火星表面。隨后，1976年美國發射了海盜1 號和海盜2 號火星探測器，以衛星著陸器的形式降落火星表面。1997年7月4日，美國探路者號火星探測車登陸火星表面，首次執行探測任務。之后美國又陸續發射了勇氣號、機遇號、好奇號和洞察者號火星車，均在火星表面成功著陸。中國于2020年7月23日成功使用長征五號大推力運載火箭把天問1 號火星探測器送往地火轉移軌道，如7 個月后成功登陸火星，必將對我國未來深空行星探測任務產生深遠的影響。另一方面，2020年夏天，美國NASA 再次向火星投放毅力號探測車，同時附加安裝在探測車上還有一架無人機Ingenuity，用于協同地面車輛提前規劃制定行進路線，以及尋找需要探索的區域。
展開 
美航天局完成火星取樣返回概念設計
近日，NASA宣布已經完成了火星樣品返回計劃的系統需求審查，并即將完成概念設計階段的工作。在概念階段，項目團隊評估并完善了整體技術架構，以從火星取回正由“毅力號（Perserverance）”火星車在火星杰澤羅（Jezero）隕石坑采集的樣本。
毅力號火星車預先的澤羅（Jezero）隕石坑中為“樣本回收著陸器”選定的預備著陸區，這里相當平坦
NASA將通過2次發射執行火星樣品返回任務，計劃分別于2027年秋季和2028年夏季發射樣本地球返回軌道器和樣本回收著陸器，預計樣本將于2033年抵達地球。我國“天問3號”火星采樣返回任務計劃2028年由2發火箭接續發射，計劃2030年完成采樣，2031年7月返回地球。這樣我國的火星采樣返回將早于NASA。
NASA與ESA合作的火星采樣樣本采樣返回的科學載荷
NASA火星樣本返回概念設計流程：
在杰澤羅隕石坑附近登陸一架火星著陸器，該登陸器將搭載NASA的火箭作為火星上升飛行器；
火星樣本回收著陸器
由毅力號火星車收集其采集的火星樣本管，并運輸到樣本回收著陸器；
用于保存采樣巖石樣本或火星空氣的采樣管組成結構圖，這種采樣管“毅力號”共攜帶了43個（這也是送入太空最干凈的東西）
由歐空局提供的樣本轉移臂將樣本管轉移到火星上升飛行器上；
火星上升飛行器發射裝有樣本管的容器進入軌道；
火星上升飛行器
位于火星軌道上的歐空局返回軌道器捕獲軌道樣本容器;
返回器攜帶樣本返回地球軌道；
地球返回系統重入大氣層返回地球。
展開 祝融號火星車要“冬眠”了
據官方數據，截至2022年5月5日，“天問一號”環繞器在軌運行651天，距離地球2.4億千米，“祝融號”火星車在火星表面工作347個火星日，累計行駛1921米。兩器累計獲取約940GB原始科學數據，運行正常。
環火期間，“天問一號”攜帶的7臺載荷全部開機，持續開展火星全球遙感探測。當前，“祝融號”火星車所在區域已進入冬季，與我們地球相似，太陽光照高度角下降、光照時長縮短。
根據測量，火星車當地正午最高溫度已降至-20℃，夜間環境溫度低至-100℃以下。此外，由于存在沙塵天氣，致使光照強度進一步減弱，影響火星車太陽翼電池陣的發電能力。近期，工程團隊采取轉動太陽翼調整光照角度、減少每天工作項目和時長，實現能源平衡。
火星的自轉周期與地球接近，一個火星日只比地球長約40分鐘，同時火星的自轉軸傾角為25.19°，與地球也非常接近，因此火星也和地球一樣，存在晝夜交替和四季變化。火星的公轉周期約是687天，即1個火星年相當于1.9個地球年，這意味著火星每個季節的平均持續時間約是地球上的2倍。
未來兩個月，太陽直射點還將繼續向火星南部移動，大約在7月中下旬到達南回歸線附近，屆時火星北半球將進入一年中最冷的時節。
為了安全度過火星寒冬、沙塵暴等極端天氣，“祝融號”火星車設計了自主休眠等工作模式，在能源降低到一定程度后會自動進入休眠模式，等到環境條件逐漸轉好后，再恢復正常工作模式。
我國首次火星探測任務于2021年5月15日成功實現火星著陸，在巡視探測期間，“祝融號”火星車按照“七日一周期，一日一規劃，每日有探測”的高效探測模式運行。
展開 NASA發布高空拍攝的好奇號照片，登陸火星從來不是件容易的事
從火星1號到祝融號
人來發射的首次火星任務是在1962年，當時的蘇聯曾試圖將一顆衛星（火星1號）發射到火星軌道，但由于火箭故障導致該衛星從未離開地球軌道，并最終在地球大氣層中燃燒殆盡。
直到1971年，人造探測器才降落在火星上。蘇聯發射了火星2號探測器，該探測器由一個軌道器和一個下降模塊組成，但是下降模塊未按計劃工作，并墜毀在火星表面。同年，蘇聯的火星3號探測器成功登陸火星，雖然沒有墜毀，但它僅工作了2分鐘。
直到1976年，NASA才開始發射火星探測任務，維京1號和維京2號都成功登陸火星，成為人類第一和第二個可操控的火星著陸器。1980年代，蘇聯執行了兩次火衛一任務，但均因計算機問題而失敗。
維京1號拍攝的火星表面
1990年代的火星登陸任務也異?？部?，俄羅斯的火星96號在發射過程中失敗。令人高興的是，NASA的旅居者號漫游車于1996年著陸，成為第一個成功登陸紅色星球的探測車。
2000年代的起步也不算好，在2003年圣誕節那天，英國的比格爾2號降落在火星上，但其中一個太陽能電池板無法打開，任務隨即失敗。幸運的是，隨著勇氣號與機遇號計劃（2004年）和鳳凰號計劃（2008年）的成功登陸，人類對火星的探索又邁出了一大步。
2010年代也開局良好，好奇號火星探測車在2012年成功登陸紅色星球。而在今年，毅力號和祝融號的成功登陸為火星探索的新十年打開一個完美開端。
這個周末，國內發生了很多事，多位偉大的科學家離開了我們，他們為全人類的進步做出了世界級的貢獻，他們的精神也將影響人類的太空探索事業。
展開 祝融號傳回最新的火星照片，紅色星球正在向我們招手！
2021年5月15日，祝融號火星探測車成功登陸烏托邦平原，這是紅色星球北部廣闊的熔巖平原。駛下著陸器后，祝融號一路向南行駛，截止目前，火星車已經在紅色星球上工作了55天，行駛里程超過300米。這一路上，祝融號的導航相機拍下了很多沿途的風景。
中國首輛火星探測車——祝融號和著陸器的合影
除此之外，在行駛過程中，地面搜索雷達、氣象監測儀和磁場探測器都在時刻進行勘測工作，當祝融號遇到巖石、沙丘等特殊地貌時，它攜帶的地表成分探測器和多光譜相機還會進行定點探測。
中國航天局于2021年7月9日發布了祝融號火星探測車拍攝的火星表面最新的照片，其中包括火星表面的巖石和火星車的輪胎痕跡，下面讓小編帶大家一同欣賞。
第一張照片拍攝于2021年6月26日，顯示了祝融號探索的烏托邦平原上的火星地形，烏托邦平原是火星上的一個大型北部熔巖平原。
火星上的沙丘
第二張照片拍攝于2021年7月4日，顯示的也是火星的地表特征。
火星上的石頭
第三張和第四張照片顯示了火星表面的的巖石，在第四張照片中我們還能看到祝融號留下的“腳印”。
火星表面的巨大巖石和諸多碎石
祝融號在火星表面上留下的深深“腳印”
第五張照片顯示了火星上的沙丘，圖片下方是祝融號的太陽能電池板和天線。
火星上的沙丘
祝融號在探索烏托邦平原的同時，NASA的毅力號火星車也在努力探索杰澤羅隕石坑，那里也可能存在過生命。預祝祝融號和毅力號都能在火星探索上取得重大成就，為我們人類解開更多火星生命的謎團！
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