我！成了火星探测器！ 火星探测器

火星是地球的近邻，它的特征在很多方面都与地球极为相似。有人认为，火星的现在就是地球的未来，因而开展火星探测和研究，对于认识人类居住的地球环境，特别是认识地球的长期演化过程，是十分重要的。

轨道设计是火星探测工程总体和分系统(如测控系统、发射系统、运载系统和探测器等)的先导。火星探测器轨道设计是以航天器轨道动力学理论和方法为基础，根据飞行任务，在综合考虑能量、飞行时间、地面测控、光照等轨道约束条件下进行的复杂而重要的科研工作。

按照不同的分类方式，可将火星探测轨道分为多种形式，如按火星探测器轨道的运行阶段分类，可将其分为3个阶段：绕地心(地球质心)运动阶段，绕日心(太阳质心)运动阶段，以及绕火心(火星质心)运动阶段；若从轨道能量获取方式划分，可将其分为：大推力变轨，小推力变轨，利用天体引力变轨的火星探测轨道，以及按是否包含地球停泊轨道段等等划分

冷战时期

1960年10月10日，前苏联向火星发射了一枚探测器。紧接着就在四天以后即1960年10月14日，向火星发射了第二枚探测器。然而这两枚火星探测的先行者却连地球轨道都没能到达，这两枚探测器后来分别被称为“火星1a号”和“火星1b号”（前苏联发射成功才有正式编号）。

1962年11月1日，前苏联发射火星1号探测器，在飞离地球1亿公里时与地面失去联系，从此下落不明，它被看作是人类火星探测的开端。同一时期发射的另外两枚探测器（火星1962a和火星1962b）也发射失败。

1962年美国开始实施“水手计划”，在1964年先后向火星发射了两枚探测器水手3号和水手4号。水手3号于1964年11月5日发射升空，是美国发射的第一枚火星探测器，因偏离轨道发射失败。水手4号于1964年11月28日发射升空，于1965年7月14日在火星表面9800千米上空掠过火星，向地球发回了21张照片。这是有史以来第一枚成功到达火星并发回数据的探测器。

1964年11月前苏联再次向火星发射了探测器（苏联探测器2号），但是这枚探测器再次以失败告终，它虽然最终到达了火星附近，但是因太阳能板损毁没有能够向地球发回任何数据。

1965年7月前苏联发射另一枚火星探测器（苏联探测器3号），亦遭失败。

1969年美国向火星发射了水手6号和水手7号。这两枚探测器携带有更先进的仪器和通讯设备，它们成功掠过火星，对火星大气成分进行分析，并发回了大量照片。

1969年前苏联也向火星发射了两枚探测器（火星2a号和火星2b号），然而这次比以前更加糟糕，第一枚探测器在发射后7分钟因发动机故障发生爆炸，而另一枚探测器发射后不到1分钟就坠向了地面。

1971年前苏联向火星发射了三枚探测器。第一枚探测器于5月10日发射，按照计划，探测器应该在地球轨道上停留1.5小时，然后点火向火星进发，但是由于失误，它的计时器要等上1.5年。这枚探测器后来被称为“宇宙419”号，因为前苏联事后否认这枚探测器将要前往火星。火星2号于1971年11月27日在火星着陆，因遇到火星沙暴一着陆就与地面失去联系，但它仍然是第一个到达火星表面的人造物体。轨道器则运行到1972年8月22日并传回了大量的数据。火星3号在1971年12月2日成功登陆火星，成为了有史以来第一个成功在火星表面着陆的探测器。但由于遭遇同一场火星沙暴，在火星上仅仅工作了大约20秒，甚至没能发回一张完整的照片就失去了联系。

1971年，美国发射水手8号和水手9号，水手8号发射失败。水手9号于1971年11月13日到达火星，这是有史以来第一枚成功进入环绕火星轨道的探测器，取得了空前的成功。它首次拍摄到火星全貌。

1973年前苏联连续向火星发射了四枚探测器火星4号~7号。火星4号没能进入环绕火星轨道。火星5号于1974年2月12日进入环绕火星轨道，拍到世界第一张火星彩色照片，获得60幅图像，任务持续9天后停止工作。火星6号”和“火星7号”探测器在火星着陆失败。

1975年美国发射海盗1号和海盗2号着陆器以探测火星生命迹象。海盗1号于1976年7月20日在火星着陆，并发回了难以置信的周景全彩色图。科学家由此知道了原来火星的天空是略带桃粉色的，并非是他们原先所想的暗蓝色。海盗1号的轨道器拍摄到一张酷似人脸的火星表面照片。海盗2号于1976年9月3日成功着陆，它携带的地震检波器的记录了一次火星地震。

1988年前苏联发射以“火卫一”命名的福波斯探测器1号和2号。这是继1973年失败后，前苏联又一个火星探测计划。福波斯1号在飞往火星途中失踪。福波斯2号则在1989年3月27日探测器进入环绕火星轨道后不久与地球失去了通信联系。福波斯2号最后发回地球的图像，竟是一个巨大的圆柱形“太空船”照片——一个估算有25公里长、直径1.5公里的雪茄状“母船”，它就悬浮在火星卫星“火卫一”的下方。自“福波斯2号”传回这张令人震惊的图像后，就和地球突然神秘地失去了联系。

1992年9月25日，美国发射火星观察者号探测器。于1993年8月31日进入环绕火星轨道时，与地球失去了通信联系。

1996年11月7日，美国的火星全球勘测者探测器发射升空，于1997年9月11日进入绕火星运行轨道。这枚探测器持续运作了10年，最后在2006年11月5日失去讯号联络，成为迄今服役最长的火星探测器。它发回的信息量比之前升空的所有火星探测器的总和还要大，是最成功的火星探测任务之一。

1996年11月16日，俄罗斯发射了火星96探测器，探测器进入地球轨道后未能成功点火进入前往火星的轨道，不久后坠入太平洋而宣告失败。

1996年12月4日，美国发射火星探路者号探测器，于1997年07月04日在火星表面着陆。它携带的“索杰纳”号火星车，是人类送往火星的第一部火星车。它仅有微波炉大小。

1998年7月3日，日本发射希望号火星探测器，但因偏离轨道而失败。

1998年12月11日，美国发射火星气候探测器，在进入火星轨道的过程中失去联络，最终任务失败。

1999年1月3日，美国发射火星极地着陆者探测器，在进入火星大气层时失去联络而坠毁。搭载的两个微型探测器“深空2号”也一同损毁。

2001年4月7日，美国发射”2001火星奥德赛号”探测器，于2001年10月23日到达火星轨道。发现火星表面可能有丰富的冰冻水。在勇气号、机遇号、凤凰号和好奇号登陆期间，“奥德赛”扮演了通信中继站的角色并工作至今。

2003年6月2日，欧洲发射“火星快车号”探测器，于2003年12月25日成功进入环绕火星轨道。搭载的“猎兔犬2号”着陆器在着陆过程中失去联络。

2003年美国实施“火星探测漫游者”计划，先后将勇气号(spirit,mer-a)和机遇号(opportunity,mer-b)两部火星车送往火星。勇气号于2003年6月10日发射升空，于2004年1月3日在火星表面成功着陆。在大幅超过原本设计3个月的任务时间后于2011年3月22日失去联络。2011年5月25日，nasa在最后一次尝试联络后结束勇气号的任务。机遇号于2003年7月7日发射升空，于2004年1月25日成功着陆火星。大幅超出原本设计3个月的任务时间并工作至今。

2005年08月12日，美国成功发射火星侦察轨道器（火星勘测轨道飞行器），于2006年03月10日进入火星轨道，成为火星的第四个正在使用中的人造卫星（前三个是火星全球勘测者、2001火星奥德赛、火星快车）与第六个正在使用中的火星探测器（四个卫星加上两台火星车）。

2007年8月4日，美国成功发射凤凰号火星探测器，于2008年5月25日在火星北极成功着陆。2008年6月15日，“凤凰”号火星着陆探测器在着陆地点附近挖到的发亮物质是冰冻水，从而证实火星上的确存在水。凤凰号还探测到来自火星云层的降雪，而且找到了火星上曾经存在液态水的最新证据。任务完成后，随着火星进入严冬，由于电量难以维持而失去联络。

2011年11月，俄罗斯发射福布斯－土壤号火星探测器，因主动推进装置未能点火而变轨失败。搭载的天朝第一个火星探测器”萤火一号“也宣告失败。

2011年11月26日，美国好奇号火星探测器成功发射，并于2012年8月6日成功登陆火星。其搭载的好奇号火星车是一个汽车大小的火星遥控设备，也是第一辆采用核动力驱动的火星车，其使命是探寻火星上的生命元素。2013年9月，美国航天局“好奇”号火星车发现，火星表面土壤按重量算约2%是水分，只需将土壤稍稍加热，就可获得水，这是最令人激动的结果之一。

2013年11月5日，印度在该国东海岸的斯里赫里戈达岛(shriharikota)航天发射场，发射印度首颗火星探测器“曼加里安号火星探测器”号。2014年9月24日，印度“曼加里安”号成功进入火星轨道。?[3]?

2013年11月18日，美国“火星大气与挥发演化探测器“发射升空，于2014年9月22日成功进入火星轨道。“火星大气探测器”旨在调查火星的上层大气，帮助了解火星大气层的气体逃逸对火星气候与环境演变所产生的影响。?[4]?

2020年3月，美国航天局宣布选中“毅力”一词作为下一代火星车“火星2020”的正式名称。此后，航天局又从候选词条中选出了火星直升机的名称“机智”号（ingenuity）。

火星是地球的近邻，它的特征在很多方面都与地球极为相似。有人认为，火星的现在就是地球的未来，因而开展火星探测和研究，对于认识人类居住的地球环境，特别是认识地球的长期演化过程，是十分重要的。

轨道设计是火星探测工程总体和分系统(如测控系统、发射系统、运载系统和探测器等)的先导。火星探测器轨道设计是以航天器轨道动力学理论和方法为基础，根据飞行任务，在综合考虑能量、飞行时间、地面测控、光照等轨道约束条件下进行的复杂而重要的科研工作。

按照不同的分类方式，可将火星探测轨道分为多种形式，如按火星探测器轨道的运行阶段分类，可将其分为3个阶段：绕地心(地球质心)运动阶段，绕日心(太阳质心)运动阶段，以及绕火心(火星质心)运动阶段；若从轨道能量获取方式划分，可将其分为：大推力变轨，小推力变轨，利用天体引力变轨的火星探测轨道，以及按是否包含地球停泊轨道段等等划分

冷战时期

1960年10月10日，前苏联向火星发射了一枚探测器。紧接着就在四天以后即1960年10月14日，向火星发射了第二枚探测器。然而这两枚火星探测的先行者却连地球轨道都没能到达，这两枚探测器后来分别被称为“火星1a号”和“火星1b号”（前苏联发射成功才有正式编号）。

1962年11月1日，前苏联发射火星1号探测器，在飞离地球1亿公里时与地面失去联系，从此下落不明，它被看作是人类火星探测的开端。同一时期发射的另外两枚探测器（火星1962a和火星1962b）也发射失败。

1962年美国开始实施“水手计划”，在1964年先后向火星发射了两枚探测器水手3号和水手4号。水手3号于1964年11月5日发射升空，是美国发射的第一枚火星探测器，因偏离轨道发射失败。水手4号于1964年11月28日发射升空，于1965年7月14日在火星表面9800千米上空掠过火星，向地球发回了21张照片。这是有史以来第一枚成功到达火星并发回数据的探测器。

1964年11月前苏联再次向火星发射了探测器（苏联探测器2号），但是这枚探测器再次以失败告终，它虽然最终到达了火星附近，但是因太阳能板损毁没有能够向地球发回任何数据。

1965年7月前苏联发射另一枚火星探测器（苏联探测器3号），亦遭失败。

1969年美国向火星发射了水手6号和水手7号。这两枚探测器携带有更先进的仪器和通讯设备，它们成功掠过火星，对火星大气成分进行分析，并发回了大量照片。

1969年前苏联也向火星发射了两枚探测器（火星2a号和火星2b号），然而这次比以前更加糟糕，第一枚探测器在发射后7分钟因发动机故障发生爆炸，而另一枚探测器发射后不到1分钟就坠向了地面。

1971年前苏联向火星发射了三枚探测器。第一枚探测器于5月10日发射，按照计划，探测器应该在地球轨道上停留1.5小时，然后点火向火星进发，但是由于失误，它的计时器要等上1.5年。这枚探测器后来被称为“宇宙419”号，因为前苏联事后否认这枚探测器将要前往火星。火星2号于1971年11月27日在火星着陆，因遇到火星沙暴一着陆就与地面失去联系，但它仍然是第一个到达火星表面的人造物体。轨道器则运行到1972年8月22日并传回了大量的数据。火星3号在1971年12月2日成功登陆火星，成为了有史以来第一个成功在火星表面着陆的探测器。但由于遭遇同一场火星沙暴，在火星上仅仅工作了大约20秒，甚至没能发回一张完整的照片就失去了联系。

1971年，美国发射水手8号和水手9号，水手8号发射失败。水手9号于1971年11月13日到达火星，这是有史以来第一枚成功进入环绕火星轨道的探测器，取得了空前的成功。它首次拍摄到火星全貌。

1973年前苏联连续向火星发射了四枚探测器火星4号~7号。火星4号没能进入环绕火星轨道。火星5号于1974年2月12日进入环绕火星轨道，拍到世界第一张火星彩色照片，获得60幅图像，任务持续9天后停止工作。火星6号”和“火星7号”探测器在火星着陆失败。

1975年美国发射海盗1号和海盗2号着陆器以探测火星生命迹象。海盗1号于1976年7月20日在火星着陆，并发回了难以置信的周景全彩色图。科学家由此知道了原来火星的天空是略带桃粉色的，并非是他们原先所想的暗蓝色。海盗1号的轨道器拍摄到一张酷似人脸的火星表面照片。海盗2号于1976年9月3日成功着陆，它携带的地震检波器的记录了一次火星地震。

1988年前苏联发射以“火卫一”命名的福波斯探测器1号和2号。这是继1973年失败后，前苏联又一个火星探测计划。福波斯1号在飞往火星途中失踪。福波斯2号则在1989年3月27日探测器进入环绕火星轨道后不久与地球失去了通信联系。福波斯2号最后发回地球的图像，竟是一个巨大的圆柱形“太空船”照片——一个估算有25公里长、直径1.5公里的雪茄状“母船”，它就悬浮在火星卫星“火卫一”的下方。自“福波斯2号”传回这张令人震惊的图像后，就和地球突然神秘地失去了联系。

1992年9月25日，美国发射火星观察者号探测器。于1993年8月31日进入环绕火星轨道时，与地球失去了通信联系。

1996年11月7日，美国的火星全球勘测者探测器发射升空，于1997年9月11日进入绕火星运行轨道。这枚探测器持续运作了10年，最后在2006年11月5日失去讯号联络，成为迄今服役最长的火星探测器。它发回的信息量比之前升空的所有火星探测器的总和还要大，是最成功的火星探测任务之一。

1996年11月16日，俄罗斯发射了火星96探测器，探测器进入地球轨道后未能成功点火进入前往火星的轨道，不久后坠入太平洋而宣告失败。

1996年12月4日，美国发射火星探路者号探测器，于1997年07月04日在火星表面着陆。它携带的“索杰纳”号火星车，是人类送往火星的第一部火星车。它仅有微波炉大小。

1998年7月3日，日本发射希望号火星探测器，但因偏离轨道而失败。

1998年12月11日，美国发射火星气候探测器，在进入火星轨道的过程中失去联络，最终任务失败。

1999年1月3日，美国发射火星极地着陆者探测器，在进入火星大气层时失去联络而坠毁。搭载的两个微型探测器“深空2号”也一同损毁。

2001年4月7日，美国发射”2001火星奥德赛号”探测器，于2001年10月23日到达火星轨道。发现火星表面可能有丰富的冰冻水。在勇气号、机遇号、凤凰号和好奇号登陆期间，“奥德赛”扮演了通信中继站的角色并工作至今。

2003年6月2日，欧洲发射“火星快车号”探测器，于2003年12月25日成功进入环绕火星轨道。搭载的“猎兔犬2号”着陆器在着陆过程中失去联络。

2003年美国实施“火星探测漫游者”计划，先后将勇气号(spirit,mer-a)和机遇号(opportunity,mer-b)两部火星车送往火星。勇气号于2003年6月10日发射升空，于2004年1月3日在火星表面成功着陆。在大幅超过原本设计3个月的任务时间后于2011年3月22日失去联络。2011年5月25日，nasa在最后一次尝试联络后结束勇气号的任务。机遇号于2003年7月7日发射升空，于2004年1月25日成功着陆火星。大幅超出原本设计3个月的任务时间并工作至今。

2005年08月12日，美国成功发射火星侦察轨道器（火星勘测轨道飞行器），于2006年03月10日进入火星轨道，成为火星的第四个正在使用中的人造卫星（前三个是火星全球勘测者、2001火星奥德赛、火星快车）与第六个正在使用中的火星探测器（四个卫星加上两台火星车）。

2007年8月4日，美国成功发射凤凰号火星探测器，于2008年5月25日在火星北极成功着陆。2008年6月15日，“凤凰”号火星着陆探测器在着陆地点附近挖到的发亮物质是冰冻水，从而证实火星上的确存在水。凤凰号还探测到来自火星云层的降雪，而且找到了火星上曾经存在液态水的最新证据。任务完成后，随着火星进入严冬，由于电量难以维持而失去联络。

2011年11月，俄罗斯发射福布斯－土壤号火星探测器，因主动推进装置未能点火而变轨失败。搭载的天朝第一个火星探测器”萤火一号“也宣告失败。

2011年11月26日，美国好奇号火星探测器成功发射，并于2012年8月6日成功登陆火星。其搭载的好奇号火星车是一个汽车大小的火星遥控设备，也是第一辆采用核动力驱动的火星车，其使命是探寻火星上的生命元素。2013年9月，美国航天局“好奇”号火星车发现，火星表面土壤按重量算约2%是水分，只需将土壤稍稍加热，就可获得水，这是最令人激动的结果之一。

2013年11月5日，印度在该国东海岸的斯里赫里戈达岛(shriharikota)航天发射场，发射印度首颗火星探测器“曼加里安号火星探测器”号。2014年9月24日，印度“曼加里安”号成功进入火星轨道。?[3]?

2013年11月18日，美国“火星大气与挥发演化探测器“发射升空，于2014年9月22日成功进入火星轨道。“火星大气探测器”旨在调查火星的上层大气，帮助了解火星大气层的气体逃逸对火星气候与环境演变所产生的影响。?[4]?

2020年3月，美国航天局宣布选中“毅力”一词作为下一代火星车“火星2020”的正式名称。此后，航天局又从候选词条中选出了火星直升机的名称“机智”号（ingenuity）。

火星是地球的近邻，它的特征在很多方面都与地球极为相似。有人认为，火星的现在就是地球的未来，因而开展火星探测和研究，对于认识人类居住的地球环境，特别是认识地球的长期演化过程，是十分重要的。

轨道设计是火星探测工程总体和分系统(如测控系统、发射系统、运载系统和探测器等)的先导。火星探测器轨道设计是以航天器轨道动力学理论和方法为基础，根据飞行任务，在综合考虑能量、飞行时间、地面测控、光照等轨道约束条件下进行的复杂而重要的科研工作。

按照不同的分类方式，可将火星探测轨道分为多种形式，如按火星探测器轨道的运行阶段分类，可将其分为3个阶段：绕地心(地球质心)运动阶段，绕日心(太阳质心)运动阶段，以及绕火心(火星质心)运动阶段；若从轨道能量获取方式划分，可将其分为：大推力变轨，小推力变轨，利用天体引力变轨的火星探测轨道，以及按是否包含地球停泊轨道段等等划分

冷战时期

1960年10月10日，前苏联向火星发射了一枚探测器。紧接着就在四天以后即1960年10月14日，向火星发射了第二枚探测器。然而这两枚火星探测的先行者却连地球轨道都没能到达，这两枚探测器后来分别被称为“火星1a号”和“火星1b号”（前苏联发射成功才有正式编号）。

1962年11月1日，前苏联发射火星1号探测器，在飞离地球1亿公里时与地面失去联系，从此下落不明，它被看作是人类火星探测的开端。同一时期发射的另外两枚探测器（火星1962a和火星1962b）也发射失败。

1962年美国开始实施“水手计划”，在1964年先后向火星发射了两枚探测器水手3号和水手4号。水手3号于1964年11月5日发射升空，是美国发射的第一枚火星探测器，因偏离轨道发射失败。水手4号于1964年11月28日发射升空，于1965年7月14日在火星表面9800千米上空掠过火星，向地球发回了21张照片。这是有史以来第一枚成功到达火星并发回数据的探测器。

1964年11月前苏联再次向火星发射了探测器（苏联探测器2号），但是这枚探测器再次以失败告终，它虽然最终到达了火星附近，但是因太阳能板损毁没有能够向地球发回任何数据。

1965年7月前苏联发射另一枚火星探测器（苏联探测器3号），亦遭失败。

1969年美国向火星发射了水手6号和水手7号。这两枚探测器携带有更先进的仪器和通讯设备，它们成功掠过火星，对火星大气成分进行分析，并发回了大量照片。

1969年前苏联也向火星发射了两枚探测器（火星2a号和火星2b号），然而这次比以前更加糟糕，第一枚探测器在发射后7分钟因发动机故障发生爆炸，而另一枚探测器发射后不到1分钟就坠向了地面。

1971年前苏联向火星发射了三枚探测器。第一枚探测器于5月10日发射，按照计划，探测器应该在地球轨道上停留1.5小时，然后点火向火星进发，但是由于失误，它的计时器要等上1.5年。这枚探测器后来被称为“宇宙419”号，因为前苏联事后否认这枚探测器将要前往火星。火星2号于1971年11月27日在火星着陆，因遇到火星沙暴一着陆就与地面失去联系，但它仍然是第一个到达火星表面的人造物体。轨道器则运行到1972年8月22日并传回了大量的数据。火星3号在1971年12月2日成功登陆火星，成为了有史以来第一个成功在火星表面着陆的探测器。但由于遭遇同一场火星沙暴，在火星上仅仅工作了大约20秒，甚至没能发回一张完整的照片就失去了联系。

1971年，美国发射水手8号和水手9号，水手8号发射失败。水手9号于1971年11月13日到达火星，这是有史以来第一枚成功进入环绕火星轨道的探测器，取得了空前的成功。它首次拍摄到火星全貌。

1973年前苏联连续向火星发射了四枚探测器火星4号~7号。火星4号没能进入环绕火星轨道。火星5号于1974年2月12日进入环绕火星轨道，拍到世界第一张火星彩色照片，获得60幅图像，任务持续9天后停止工作。火星6号”和“火星7号”探测器在火星着陆失败。

1975年美国发射海盗1号和海盗2号着陆器以探测火星生命迹象。海盗1号于1976年7月20日在火星着陆，并发回了难以置信的周景全彩色图。科学家由此知道了原来火星的天空是略带桃粉色的，并非是他们原先所想的暗蓝色。海盗1号的轨道器拍摄到一张酷似人脸的火星表面照片。海盗2号于1976年9月3日成功着陆，它携带的地震检波器的记录了一次火星地震。

1988年前苏联发射以“火卫一”命名的福波斯探测器1号和2号。这是继1973年失败后，前苏联又一个火星探测计划。福波斯1号在飞往火星途中失踪。福波斯2号则在1989年3月27日探测器进入环绕火星轨道后不久与地球失去了通信联系。福波斯2号最后发回地球的图像，竟是一个巨大的圆柱形“太空船”照片——一个估算有25公里长、直径1.5公里的雪茄状“母船”，它就悬浮在火星卫星“火卫一”的下方。自“福波斯2号”传回这张令人震惊的图像后，就和地球突然神秘地失去了联系。

1992年9月25日，美国发射火星观察者号探测器。于1993年8月31日进入环绕火星轨道时，与地球失去了通信联系。

1996年11月7日，美国的火星全球勘测者探测器发射升空，于1997年9月11日进入绕火星运行轨道。这枚探测器持续运作了10年，最后在2006年11月5日失去讯号联络，成为迄今服役最长的火星探测器。它发回的信息量比之前升空的所有火星探测器的总和还要大，是最成功的火星探测任务之一。

1996年11月16日，俄罗斯发射了火星96探测器，探测器进入地球轨道后未能成功点火进入前往火星的轨道，不久后坠入太平洋而宣告失败。

1996年12月4日，美国发射火星探路者号探测器，于1997年07月04日在火星表面着陆。它携带的“索杰纳”号火星车，是人类送往火星的第一部火星车。它仅有微波炉大小。

1998年7月3日，日本发射希望号火星探测器，但因偏离轨道而失败。

1998年12月11日，美国发射火星气候探测器，在进入火星轨道的过程中失去联络，最终任务失败。

1999年1月3日，美国发射火星极地着陆者探测器，在进入火星大气层时失去联络而坠毁。搭载的两个微型探测器“深空2号”也一同损毁。

2001年4月7日，美国发射”2001火星奥德赛号”探测器，于2001年10月23日到达火星轨道。发现火星表面可能有丰富的冰冻水。在勇气号、机遇号、凤凰号和好奇号登陆期间，“奥德赛”扮演了通信中继站的角色并工作至今。

2003年6月2日，欧洲发射“火星快车号”探测器，于2003年12月25日成功进入环绕火星轨道。搭载的“猎兔犬2号”着陆器在着陆过程中失去联络。

2003年美国实施“火星探测漫游者”计划，先后将勇气号(spirit,mer-a)和机遇号(opportunity,mer-b)两部火星车送往火星。勇气号于2003年6月10日发射升空，于2004年1月3日在火星表面成功着陆。在大幅超过原本设计3个月的任务时间后于2011年3月22日失去联络。2011年5月25日，nasa在最后一次尝试联络后结束勇气号的任务。机遇号于2003年7月7日发射升空，于2004年1月25日成功着陆火星。大幅超出原本设计3个月的任务时间并工作至今。

2005年08月12日，美国成功发射火星侦察轨道器（火星勘测轨道飞行器），于2006年03月10日进入火星轨道，成为火星的第四个正在使用中的人造卫星（前三个是火星全球勘测者、2001火星奥德赛、火星快车）与第六个正在使用中的火星探测器（四个卫星加上两台火星车）。

2007年8月4日，美国成功发射凤凰号火星探测器，于2008年5月25日在火星北极成功着陆。2008年6月15日，“凤凰”号火星着陆探测器在着陆地点附近挖到的发亮物质是冰冻水，从而证实火星上的确存在水。凤凰号还探测到来自火星云层的降雪，而且找到了火星上曾经存在液态水的最新证据。任务完成后，随着火星进入严冬，由于电量难以维持而失去联络。

2011年11月，俄罗斯发射福布斯－土壤号火星探测器，因主动推进装置未能点火而变轨失败。搭载的天朝第一个火星探测器”萤火一号“也宣告失败。

2011年11月26日，美国好奇号火星探测器成功发射，并于2012年8月6日成功登陆火星。其搭载的好奇号火星车是一个汽车大小的火星遥控设备，也是第一辆采用核动力驱动的火星车，其使命是探寻火星上的生命元素。2013年9月，美国航天局“好奇”号火星车发现，火星表面土壤按重量算约2%是水分，只需将土壤稍稍加热，就可获得水，这是最令人激动的结果之一。

2013年11月5日，印度在该国东海岸的斯里赫里戈达岛(shriharikota)航天发射场，发射印度首颗火星探测器“曼加里安号火星探测器”号。2014年9月24日，印度“曼加里安”号成功进入火星轨道。?[3]?

2013年11月18日，美国“火星大气与挥发演化探测器“发射升空，于2014年9月22日成功进入火星轨道。“火星大气探测器”旨在调查火星的上层大气，帮助了解火星大气层的气体逃逸对火星气候与环境演变所产生的影响。?[4]?

2020年3月，美国航天局宣布选中“毅力”一词作为下一代火星车“火星2020”的正式名称。此后，航天局又从候选词条中选出了火星直升机的名称“机智”号（ingenuity）。

火星是地球的近邻，它的特征在很多方面都与地球极为相似。有人认为，火星的现在就是地球的未来，因而开展火星探测和研究，对于认识人类居住的地球环境，特别是认识地球的长期演化过程，是十分重要的。

轨道设计是火星探测工程总体和分系统(如测控系统、发射系统、运载系统和探测器等)的先导。火星探测器轨道设计是以航天器轨道动力学理论和方法为基础，根据飞行任务，在综合考虑能量、飞行时间、地面测控、光照等轨道约束条件下进行的复杂而重要的科研工作。

按照不同的分类方式，可将火星探测轨道分为多种形式，如按火星探测器轨道的运行阶段分类，可将其分为3个阶段：绕地心(地球质心)运动阶段，绕日心(太阳质心)运动阶段，以及绕火心(火星质心)运动阶段；若从轨道能量获取方式划分，可将其分为：大推力变轨，小推力变轨，利用天体引力变轨的火星探测轨道，以及按是否包含地球停泊轨道段等等划分

冷战时期

1960年10月10日，前苏联向火星发射了一枚探测器。紧接着就在四天以后即1960年10月14日，向火星发射了第二枚探测器。然而这两枚火星探测的先行者却连地球轨道都没能到达，这两枚探测器后来分别被称为“火星1a号”和“火星1b号”（前苏联发射成功才有正式编号）。

1962年11月1日，前苏联发射火星1号探测器，在飞离地球1亿公里时与地面失去联系，从此下落不明，它被看作是人类火星探测的开端。同一时期发射的另外两枚探测器（火星1962a和火星1962b）也发射失败。

1962年美国开始实施“水手计划”，在1964年先后向火星发射了两枚探测器水手3号和水手4号。水手3号于1964年11月5日发射升空，是美国发射的第一枚火星探测器，因偏离轨道发射失败。水手4号于1964年11月28日发射升空，于1965年7月14日在火星表面9800千米上空掠过火星，向地球发回了21张照片。这是有史以来第一枚成功到达火星并发回数据的探测器。

1964年11月前苏联再次向火星发射了探测器（苏联探测器2号），但是这枚探测器再次以失败告终，它虽然最终到达了火星附近，但是因太阳能板损毁没有能够向地球发回任何数据。

1965年7月前苏联发射另一枚火星探测器（苏联探测器3号），亦遭失败。

1969年美国向火星发射了水手6号和水手7号。这两枚探测器携带有更先进的仪器和通讯设备，它们成功掠过火星，对火星大气成分进行分析，并发回了大量照片。

1969年前苏联也向火星发射了两枚探测器（火星2a号和火星2b号），然而这次比以前更加糟糕，第一枚探测器在发射后7分钟因发动机故障发生爆炸，而另一枚探测器发射后不到1分钟就坠向了地面。

1971年前苏联向火星发射了三枚探测器。第一枚探测器于5月10日发射，按照计划，探测器应该在地球轨道上停留1.5小时，然后点火向火星进发，但是由于失误，它的计时器要等上1.5年。这枚探测器后来被称为“宇宙419”号，因为前苏联事后否认这枚探测器将要前往火星。火星2号于1971年11月27日在火星着陆，因遇到火星沙暴一着陆就与地面失去联系，但它仍然是第一个到达火星表面的人造物体。轨道器则运行到1972年8月22日并传回了大量的数据。火星3号在1971年12月2日成功登陆火星，成为了有史以来第一个成功在火星表面着陆的探测器。但由于遭遇同一场火星沙暴，在火星上仅仅工作了大约20秒，甚至没能发回一张完整的照片就失去了联系。

1971年，美国发射水手8号和水手9号，水手8号发射失败。水手9号于1971年11月13日到达火星，这是有史以来第一枚成功进入环绕火星轨道的探测器，取得了空前的成功。它首次拍摄到火星全貌。

1973年前苏联连续向火星发射了四枚探测器火星4号~7号。火星4号没能进入环绕火星轨道。火星5号于1974年2月12日进入环绕火星轨道，拍到世界第一张火星彩色照片，获得60幅图像，任务持续9天后停止工作。火星6号”和“火星7号”探测器在火星着陆失败。

1975年美国发射海盗1号和海盗2号着陆器以探测火星生命迹象。海盗1号于1976年7月20日在火星着陆，并发回了难以置信的周景全彩色图。科学家由此知道了原来火星的天空是略带桃粉色的，并非是他们原先所想的暗蓝色。海盗1号的轨道器拍摄到一张酷似人脸的火星表面照片。海盗2号于1976年9月3日成功着陆，它携带的地震检波器的记录了一次火星地震。

1988年前苏联发射以“火卫一”命名的福波斯探测器1号和2号。这是继1973年失败后，前苏联又一个火星探测计划。福波斯1号在飞往火星途中失踪。福波斯2号则在1989年3月27日探测器进入环绕火星轨道后不久与地球失去了通信联系。福波斯2号最后发回地球的图像，竟是一个巨大的圆柱形“太空船”照片——一个估算有25公里长、直径1.5公里的雪茄状“母船”，它就悬浮在火星卫星“火卫一”的下方。自“福波斯2号”传回这张令人震惊的图像后，就和地球突然神秘地失去了联系。

1992年9月25日，美国发射火星观察者号探测器。于1993年8月31日进入环绕火星轨道时，与地球失去了通信联系。

1996年11月7日，美国的火星全球勘测者探测器发射升空，于1997年9月11日进入绕火星运行轨道。这枚探测器持续运作了10年，最后在2006年11月5日失去讯号联络，成为迄今服役最长的火星探测器。它发回的信息量比之前升空的所有火星探测器的总和还要大，是最成功的火星探测任务之一。

1996年11月16日，俄罗斯发射了火星96探测器，探测器进入地球轨道后未能成功点火进入前往火星的轨道，不久后坠入太平洋而宣告失败。

1996年12月4日，美国发射火星探路者号探测器，于1997年07月04日在火星表面着陆。它携带的“索杰纳”号火星车，是人类送往火星的第一部火星车。它仅有微波炉大小。

1998年7月3日，日本发射希望号火星探测器，但因偏离轨道而失败。

1998年12月11日，美国发射火星气候探测器，在进入火星轨道的过程中失去联络，最终任务失败。

1999年1月3日，美国发射火星极地着陆者探测器，在进入火星大气层时失去联络而坠毁。搭载的两个微型探测器“深空2号”也一同损毁。

2001年4月7日，美国发射”2001火星奥德赛号”探测器，于2001年10月23日到达火星轨道。发现火星表面可能有丰富的冰冻水。在勇气号、机遇号、凤凰号和好奇号登陆期间，“奥德赛”扮演了通信中继站的角色并工作至今。

2003年6月2日，欧洲发射“火星快车号”探测器，于2003年12月25日成功进入环绕火星轨道。搭载的“猎兔犬2号”着陆器在着陆过程中失去联络。

2003年美国实施“火星探测漫游者”计划，先后将勇气号(spirit,mer-a)和机遇号(opportunity,mer-b)两部火星车送往火星。勇气号于2003年6月10日发射升空，于2004年1月3日在火星表面成功着陆。在大幅超过原本设计3个月的任务时间后于2011年3月22日失去联络。2011年5月25日，nasa在最后一次尝试联络后结束勇气号的任务。机遇号于2003年7月7日发射升空，于2004年1月25日成功着陆火星。大幅超出原本设计3个月的任务时间并工作至今。

2005年08月12日，美国成功发射火星侦察轨道器（火星勘测轨道飞行器），于2006年03月10日进入火星轨道，成为火星的第四个正在使用中的人造卫星（前三个是火星全球勘测者、2001火星奥德赛、火星快车）与第六个正在使用中的火星探测器（四个卫星加上两台火星车）。

2007年8月4日，美国成功发射凤凰号火星探测器，于2008年5月25日在火星北极成功着陆。2008年6月15日，“凤凰”号火星着陆探测器在着陆地点附近挖到的发亮物质是冰冻水，从而证实火星上的确存在水。凤凰号还探测到来自火星云层的降雪，而且找到了火星上曾经存在液态水的最新证据。任务完成后，随着火星进入严冬，由于电量难以维持而失去联络。

2011年11月，俄罗斯发射福布斯－土壤号火星探测器，因主动推进装置未能点火而变轨失败。搭载的天朝第一个火星探测器”萤火一号“也宣告失败。

2011年11月26日，美国好奇号火星探测器成功发射，并于2012年8月6日成功登陆火星。其搭载的好奇号火星车是一个汽车大小的火星遥控设备，也是第一辆采用核动力驱动的火星车，其使命是探寻火星上的生命元素。2013年9月，美国航天局“好奇”号火星车发现，火星表面土壤按重量算约2%是水分，只需将土壤稍稍加热，就可获得水，这是最令人激动的结果之一。

2013年11月5日，印度在该国东海岸的斯里赫里戈达岛(shriharikota)航天发射场，发射印度首颗火星探测器“曼加里安号火星探测器”号。2014年9月24日，印度“曼加里安”号成功进入火星轨道。?[3]?

2013年11月18日，美国“火星大气与挥发演化探测器“发射升空，于2014年9月22日成功进入火星轨道。“火星大气探测器”旨在调查火星的上层大气，帮助了解火星大气层的气体逃逸对火星气候与环境演变所产生的影响。?[4]?

2020年3月，美国航天局宣布选中“毅力”一词作为下一代火星车“火星2020”的正式名称。此后，航天局又从候选词条中选出了火星直升机的名称“机智”号（ingenuity）。

火星是地球的近邻，它的特征在很多方面都与地球极为相似。有人认为，火星的现在就是地球的未来，因而开展火星探测和研究，对于认识人类居住的地球环境，特别是认识地球的长期演化过程，是十分重要的。

轨道设计是火星探测工程总体和分系统(如测控系统、发射系统、运载系统和探测器等)的先导。火星探测器轨道设计是以航天器轨道动力学理论和方法为基础，根据飞行任务，在综合考虑能量、飞行时间、地面测控、光照等轨道约束条件下进行的复杂而重要的科研工作。

按照不同的分类方式，可将火星探测轨道分为多种形式，如按火星探测器轨道的运行阶段分类，可将其分为3个阶段：绕地心(地球质心)运动阶段，绕日心(太阳质心)运动阶段，以及绕火心(火星质心)运动阶段；若从轨道能量获取方式划分，可将其分为：大推力变轨，小推力变轨，利用天体引力变轨的火星探测轨道，以及按是否包含地球停泊轨道段等等划分

冷战时期

1960年10月10日，前苏联向火星发射了一枚探测器。紧接着就在四天以后即1960年10月14日，向火星发射了第二枚探测器。然而这两枚火星探测的先行者却连地球轨道都没能到达，这两枚探测器后来分别被称为“火星1a号”和“火星1b号”（前苏联发射成功才有正式编号）。

1962年11月1日，前苏联发射火星1号探测器，在飞离地球1亿公里时与地面失去联系，从此下落不明，它被看作是人类火星探测的开端。同一时期发射的另外两枚探测器（火星1962a和火星1962b）也发射失败。

1962年美国开始实施“水手计划”，在1964年先后向火星发射了两枚探测器水手3号和水手4号。水手3号于1964年11月5日发射升空，是美国发射的第一枚火星探测器，因偏离轨道发射失败。水手4号于1964年11月28日发射升空，于1965年7月14日在火星表面9800千米上空掠过火星，向地球发回了21张照片。这是有史以来第一枚成功到达火星并发回数据的探测器。

1964年11月前苏联再次向火星发射了探测器（苏联探测器2号），但是这枚探测器再次以失败告终，它虽然最终到达了火星附近，但是因太阳能板损毁没有能够向地球发回任何数据。

1965年7月前苏联发射另一枚火星探测器（苏联探测器3号），亦遭失败。

1969年美国向火星发射了水手6号和水手7号。这两枚探测器携带有更先进的仪器和通讯设备，它们成功掠过火星，对火星大气成分进行分析，并发回了大量照片。

1969年前苏联也向火星发射了两枚探测器（火星2a号和火星2b号），然而这次比以前更加糟糕，第一枚探测器在发射后7分钟因发动机故障发生爆炸，而另一枚探测器发射后不到1分钟就坠向了地面。

1971年前苏联向火星发射了三枚探测器。第一枚探测器于5月10日发射，按照计划，探测器应该在地球轨道上停留1.5小时，然后点火向火星进发，但是由于失误，它的计时器要等上1.5年。这枚探测器后来被称为“宇宙419”号，因为前苏联事后否认这枚探测器将要前往火星。火星2号于1971年11月27日在火星着陆，因遇到火星沙暴一着陆就与地面失去联系，但它仍然是第一个到达火星表面的人造物体。轨道器则运行到1972年8月22日并传回了大量的数据。火星3号在1971年12月2日成功登陆火星，成为了有史以来第一个成功在火星表面着陆的探测器。但由于遭遇同一场火星沙暴，在火星上仅仅工作了大约20秒，甚至没能发回一张完整的照片就失去了联系。

1971年，美国发射水手8号和水手9号，水手8号发射失败。水手9号于1971年11月13日到达火星，这是有史以来第一枚成功进入环绕火星轨道的探测器，取得了空前的成功。它首次拍摄到火星全貌。

1973年前苏联连续向火星发射了四枚探测器火星4号~7号。火星4号没能进入环绕火星轨道。火星5号于1974年2月12日进入环绕火星轨道，拍到世界第一张火星彩色照片，获得60幅图像，任务持续9天后停止工作。火星6号”和“火星7号”探测器在火星着陆失败。

1975年美国发射海盗1号和海盗2号着陆器以探测火星生命迹象。海盗1号于1976年7月20日在火星着陆，并发回了难以置信的周景全彩色图。科学家由此知道了原来火星的天空是略带桃粉色的，并非是他们原先所想的暗蓝色。海盗1号的轨道器拍摄到一张酷似人脸的火星表面照片。海盗2号于1976年9月3日成功着陆，它携带的地震检波器的记录了一次火星地震。

1988年前苏联发射以“火卫一”命名的福波斯探测器1号和2号。这是继1973年失败后，前苏联又一个火星探测计划。福波斯1号在飞往火星途中失踪。福波斯2号则在1989年3月27日探测器进入环绕火星轨道后不久与地球失去了通信联系。福波斯2号最后发回地球的图像，竟是一个巨大的圆柱形“太空船”照片——一个估算有25公里长、直径1.5公里的雪茄状“母船”，它就悬浮在火星卫星“火卫一”的下方。自“福波斯2号”传回这张令人震惊的图像后，就和地球突然神秘地失去了联系。

1992年9月25日，美国发射火星观察者号探测器。于1993年8月31日进入环绕火星轨道时，与地球失去了通信联系。

1996年11月7日，美国的火星全球勘测者探测器发射升空，于1997年9月11日进入绕火星运行轨道。这枚探测器持续运作了10年，最后在2006年11月5日失去讯号联络，成为迄今服役最长的火星探测器。它发回的信息量比之前升空的所有火星探测器的总和还要大，是最成功的火星探测任务之一。

1996年11月16日，俄罗斯发射了火星96探测器，探测器进入地球轨道后未能成功点火进入前往火星的轨道，不久后坠入太平洋而宣告失败。

1996年12月4日，美国发射火星探路者号探测器，于1997年07月04日在火星表面着陆。它携带的“索杰纳”号火星车，是人类送往火星的第一部火星车。它仅有微波炉大小。

1998年7月3日，日本发射希望号火星探测器，但因偏离轨道而失败。

1998年12月11日，美国发射火星气候探测器，在进入火星轨道的过程中失去联络，最终任务失败。

1999年1月3日，美国发射火星极地着陆者探测器，在进入火星大气层时失去联络而坠毁。搭载的两个微型探测器“深空2号”也一同损毁。

2001年4月7日，美国发射”2001火星奥德赛号”探测器，于2001年10月23日到达火星轨道。发现火星表面可能有丰富的冰冻水。在勇气号、机遇号、凤凰号和好奇号登陆期间，“奥德赛”扮演了通信中继站的角色并工作至今。

2003年6月2日，欧洲发射“火星快车号”探测器，于2003年12月25日成功进入环绕火星轨道。搭载的“猎兔犬2号”着陆器在着陆过程中失去联络。

2003年美国实施“火星探测漫游者”计划，先后将勇气号(spirit,mer-a)和机遇号(opportunity,mer-b)两部火星车送往火星。勇气号于2003年6月10日发射升空，于2004年1月3日在火星表面成功着陆。在大幅超过原本设计3个月的任务时间后于2011年3月22日失去联络。2011年5月25日，nasa在最后一次尝试联络后结束勇气号的任务。机遇号于2003年7月7日发射升空，于2004年1月25日成功着陆火星。大幅超出原本设计3个月的任务时间并工作至今。

2005年08月12日，美国成功发射火星侦察轨道器（火星勘测轨道飞行器），于2006年03月10日进入火星轨道，成为火星的第四个正在使用中的人造卫星（前三个是火星全球勘测者、2001火星奥德赛、火星快车）与第六个正在使用中的火星探测器（四个卫星加上两台火星车）。

2007年8月4日，美国成功发射凤凰号火星探测器，于2008年5月25日在火星北极成功着陆。2008年6月15日，“凤凰”号火星着陆探测器在着陆地点附近挖到的发亮物质是冰冻水，从而证实火星上的确存在水。凤凰号还探测到来自火星云层的降雪，而且找到了火星上曾经存在液态水的最新证据。任务完成后，随着火星进入严冬，由于电量难以维持而失去联络。

2011年11月，俄罗斯发射福布斯－土壤号火星探测器，因主动推进装置未能点火而变轨失败。搭载的天朝第一个火星探测器”萤火一号“也宣告失败。

2011年11月26日，美国好奇号火星探测器成功发射，并于2012年8月6日成功登陆火星。其搭载的好奇号火星车是一个汽车大小的火星遥控设备，也是第一辆采用核动力驱动的火星车，其使命是探寻火星上的生命元素。2013年9月，美国航天局“好奇”号火星车发现，火星表面土壤按重量算约2%是水分，只需将土壤稍稍加热，就可获得水，这是最令人激动的结果之一。

2013年11月5日，印度在该国东海岸的斯里赫里戈达岛(shriharikota)航天发射场，发射印度首颗火星探测器“曼加里安号火星探测器”号。2014年9月24日，印度“曼加里安”号成功进入火星轨道。?[3]?

2013年11月18日，美国“火星大气与挥发演化探测器“发射升空，于2014年9月22日成功进入火星轨道。“火星大气探测器”旨在调查火星的上层大气，帮助了解火星大气层的气体逃逸对火星气候与环境演变所产生的影响。?[4]?

2020年3月，美国航天局宣布选中“毅力”一词作为下一代火星车“火星2020”的正式名称。此后，航天局又从候选词条中选出了火星直升机的名称“机智”号（ingenuity）。

火星是地球的近邻，它的特征在很多方面都与地球极为相似。有人认为，火星的现在就是地球的未来，因而开展火星探测和研究，对于认识人类居住的地球环境，特别是认识地球的长期演化过程，是十分重要的。

轨道设计是火星探测工程总体和分系统(如测控系统、发射系统、运载系统和探测器等)的先导。火星探测器轨道设计是以航天器轨道动力学理论和方法为基础，根据飞行任务，在综合考虑能量、飞行时间、地面测控、光照等轨道约束条件下进行的复杂而重要的科研工作。

按照不同的分类方式，可将火星探测轨道分为多种形式，如按火星探测器轨道的运行阶段分类，可将其分为3个阶段：绕地心(地球质心)运动阶段，绕日心(太阳质心)运动阶段，以及绕火心(火星质心)运动阶段；若从轨道能量获取方式划分，可将其分为：大推力变轨，小推力变轨，利用天体引力变轨的火星探测轨道，以及按是否包含地球停泊轨道段等等划分