本书系统地描述了全球各航天大国和组织从20世纪60年代开始至今实施的历次火星探测任务，重点介绍了各次任务的背景和目的、有效载荷、探测器系统、任务过程和探测成果,最后梳理了世界各国未来的火星探测规划。

全书共8章：火星探测概述；美国的火星探测任务；俄罗斯(苏联)的火星探测任务；欧洲的火星探测任务；日本的火星探测任务；印度的火星探测任务；中国的火星探测任务；未来火星探测规划。本书辅以大量图片和表格，展现了人类探索火星跌宕起伏的历程，并呈现了各国火星探测工程中大量宝贵的技术细节。本书可供从事深空探测研究的科研人员、工程技术人员、航天工业管理者以及广大航天爱好者阅读。

第1章火星探测概述1

1.1火星概况1

1.1.1火星的自转与公转2

1.1.2火星的物理特性4

1.1.3火星的空间环境5

1.1.4火星的地貌与地质6

1.1.5火星的大气与气候14

1.1.6火星的卫星23

1.2火星探测的意义26

1.2.1科学意义26

1.2.2工程意义28

1.2.3社会效益28

1.3火星探测的历史29

1.3.1太空时代之前的火星探测29

1.3.2太空时代的火星探测33

第2章美国的火星探测任务38

2.1“水手”3号、4号（1964 Mariner 3,4）38

2.1.1任务概述39

2.1.2科学载荷42

2.1.3探测器系统43

2.1.4任务过程47

2.1.5探测成果52

2.2“水手”6号、7号(1969 Mariner 6,7)57

2.2.1任务概述57

2.2.2科学载荷59

2.2.3探测器系统61

2.2.4任务过程64

2.2.5探测成果69

2.3“水手”8号、9号(1971 Mariner 8,9)71

2.3.1任务概述72

2.3.2科学载荷73

2.3.3探测器系统76

2.3.4任务过程84

2.3.5探测成果89

2.4“海盗”1号、2号(1975 Viking 1,2)90

2.4.1任务概述92

2.4.2科学载荷93

2.4.3探测器系统97

2.4.4任务过程106

2.4.5探测成果114

2.5火星观察者(1992 Mars Obverdser)117

2.5.1任务概述118

2.5.2科学载荷120

2.5.3探测器系统123

2.5.4任务过程127

2.5.5故障原因分析133

2.6火星全球勘探者(1996 Mars Global Surveyor)134

2.6.1任务概述136

2.6.2科学载荷136

2.6.3探测器系统139

2.6.4任务过程142

2.6.5探测成果149

2.7火星探路者152

2.7.1任务概述154

2.7.2科学载荷156

2.7.3探测器系统158

2.7.4任务过程163

2.7.5探测成果170

2.8火星气候轨道器(1998 Mars Climate Orbiter)172

2.8.1任务概述173

2.8.2科学载荷175

2.8.3探测器系统176

2.8.4任务过程177

2.8.5故障原因分析185

2.9火星极地着陆者(1998 Mars Polar Lander)186

2.9.1任务概述187

2.9.2科学载荷189

2.9.3探测器系统192

2.9.4任务过程197

2.9.5故障原因分析207

2.10火星奥德赛(2001 Mars Odyssey)209

2.10.1任务概述210

2.10.2科学载荷212

2.10.3探测器系统215

2.10.4任务过程217

2.10.5探测成果231

2.11火星探测漫游者(2003 Mars Exploration Rovers)233

2.11.1任务概述234

2.11.2科学载荷237

2.11.3探测器系统240

2.11.4任务过程248

2.11.5探测成果272

2.12火星勘测轨道器(2005 Mars Reconnaissance Orbiter)274

2.12.1任务概述275

2.12.2科学载荷277

2.12.3探测器系统281

2.12.4任务过程289

2.12.5探测成果301

2.13“凤凰”号(2007 Phoenix)304

2.13.1任务概述305

2.13.2科学载荷309

2.13.3探测器系统313

2.13.4任务过程316

2.13.5探测成果330

2.14火星科学实验室(2011 Mars Science Laboratory)331

2.14.1任务概述332

2.14.2科学载荷335

2.14.3探测器系统339

2.14.4任务过程349

2.14.5探测成果382

2.15火星大气和挥发演化任务(2013 MAVEN)385

2.15.1任务概述386

2.15.2科学载荷387

2.15.3探测器系统389

2.15.4任务过程391

第3章俄罗斯(苏联)的火星探测任务396

3.1“火星”-19××(Mars-19××)系列396

3.1.1“火星”-1960A/“火星”-1960B397

3.1.2“火星”-1962A/“火星”-1962B397

3.1.3“火星”-1969A/“火星”-1969B397

3.2“火星”号系列398

3.2.1“火星”1号399

3.2.2“火星”2号、3号(Mars-2/3)399

3.2.3“火星”4号、5号(Mars-4/5)400

3.2.4“火星”6号、7号(Mars-6/7)401

3.2.5探测器(Zond)系列402

3.2.6探测器2号(Zond-2)402

3.2.7探测器3号(Zond-3)402

3.3“宇宙”(Cosmos)-419403

3.4“福布斯”(Phobos)系列404

3.5“火星”-96(Mars-96/Mars-8)405

3.5.1任务概述405

3.5.2探测器系统406

3.5.3计画飞行过程408

3.5.4实际飞行过程409

3.6福布斯-土壤(Phobos-Grunt)410

3.6.1任务概述410

3.6.2科学载荷412

3.6.3探测器系统413

3.6.4计画飞行过程416

3.6.5实际飞行过程427

第4章欧洲的火星探测任务428

4.1火星快车(Mars Express)428

4.1.1任务概述428

4.1.2科学载荷429

4.1.3探测器系统433

4.1.4任务过程436

4.1.5探测成果441

4.2“猎兔犬”-2442

4.2.1任务概述442

4.2.2科学载荷444

4.2.3探测器系统445

4.2.4任务过程448

4.2.5失败原因分析449

第5章日本的火星探测任务450

5.1“希望”号(Nozomi)450

5.1.1任务概况450

5.1.2科学载荷451

5.1.3探测器系统451

5.1.4任务过程452

第6章印度的火星探测任务454

6.1“曼加里安”号(Mangalyaan)454

6.1.1任务概况454

6.1.2科学载荷456

6.1.3探测器系统457

6.1.4任务过程458

6.1.4任务过程458

第7章中国的火星探测任务465

7.1“萤火”1号(YH-1)465

7.1.1任务概述465

7.1.2科学载荷467

7.1.3探测器系统467

7.1.4计画飞行过程474

7.1.5实际飞行过程475

第8章未来火星探测规划477

8.1全球探索路线477

8.2美国火星探测计画478

8.2.1“洞察”号(InSight)任务478

8.2.2天体生物学野外实验室(Astrobiology Field Laboratory，AFL)任务481

8.2.3“火星2020漫游车”(Mars 2020 Rover)任务482

8.2.4火星取样返回(Mars Sample Return)任务487

8.2.5载人火星计画495

8.3俄罗斯火星探测计画509

8.3.1火星生物学(ExoMars)任务509

8.3.2“福布斯-土壤”2号510

8.3.3火星取样返回510

8.3.4载人火星任务512

8.4欧洲火星探测计画513

8.4.1火星生物学(ExoMars)任务513

8.4.2载人火星计画522

8.5日本火星探测计画526

8.6印度火星探测计画527

8.7阿联火星探测计画527

8.8中国火星探测计画527

8.9私人火星探测计画530

8.9.1灵感火星(Inspiration Mars)计画530

8.9.2Space X公司红龙(Red Dragon)计画532

8.9.3荷兰“火星”一号(Mars one)计画534

结束语535

附录全球已执行火星探测任务汇总536

附录2火星探测器EDL过程相关参数及数据对比549

参考文献"