基本概况

简介

“火早奥德赛”于2001年4月7日用火箭Delta卡纳维拉尔角发射，并于2001年10月24日世界时间2点30分进入火星轨道。这个价位3亿美元的飞行器是自1999年美国两次火星探测损失惨重的失败之后第一个发射到火星的探测器。两年来，飞行器工作是正常的，所有的科学仪器正在以正常的方式收集数据。至2003年4月7日“火星奥德赛”发射2周年时已完成了5000个轨道的绘图。

任务目标

建立火星表面的化学元素和矿物的全球分布图，为了解火星过去的气候、研究火星上水的历史以及寻找支持生命的环境提供新的证据；

确定火星地下浅层中氢的丰度。假如发现丰富的氛，这可能能预示着水冰的存在；

提供关于火早表面结构的信息；

记录地球和火星之间以及在低的火星轨道的辐射环境，因为它关系到人类探察的辐射相关的危险，为人类登陆火星作先期准备。

作为一个通讯中继站服务于其他火星探测器，如“火星探察漫游者”和“猎兔犬2”登陆器。

总之通过对火星展开系统的测绘，收集火星土壤和岩石的组成数据，改善我们对行星气候和地质历史以及生命的孕育过程的了解。“火星奥德赛”的科学任务将延长于一个火星年(2个地球年)。

2001火星奥德赛

任务信息

发射时间：2001年4月7日，美国东部时间11：02：22；

发射地点：肯尼迪空间中心；

发射火箭：Delra-11；

进入火星轨道时间：2001年10月24日，世界时间02：30；

航空制动开始：2001年10月26日：

圆形轨道完成：2002年1月6日：

在轨标称工作时间：917地球日；

绘图工作开始：2002年1月30日；

标称任务结束：2004年8月5日；

标称任务结束后，飞行器将继续为登陆器用作一个通讯中继站。

飞行器细节

飞行器质量：725.0kg；

科学仪器：44.5kg；

飞行器本体：331.skg；

燃料：349kg；

飞行器尺寸：本体大约2.2X1.7X.26米；

太阳能板：5.7米(末端至末端)；

高增益天线：1.3米(直径)；

支杆：6米长。

火星轨道：圆形，几乎极轨，几乎太阳同步；

高度：400公里；

轨道倾角：93.1“；

周期人约120分钟。

任务

在过去十年，奥德赛号一直是NASA用来与火星表面探险者通讯的主要中继站，并且将继续用来与好奇号漫游车通讯。NASA孪生的漫游车，精神号与机会号，有85%的影像和其他资讯是通过奥德赛号的中继传回地球；奥德赛号还每天继续接收和传送幸存的机会号漫游车的讯息。奥德赛号还协助分析漫游车可能登陆的地点，并为2008年5月登陆的凤凰号火星探测器执行相同的任务。2006年3月火星侦察轨道器抵达火星，在进行气阻减速来改变它的轨道成为所需要形状的几个月时间内，奥德赛号也协助监测火星大气的状况。

在2008年9月30日(sol 2465)，这艘太空船改变了它的轨道以让其红外线的热辐射成像系统有更好的灵敏度来描绘火星的矿物，但是新的轨道也使得伽玛射线光谱仪可能因为过热而无法使用。

在2012年8月之前，NASA已经四度核准为期两年的延伸计划，以观察像是极地的冰、云、和沙尘暴年复一年的差异，以及更精确的描绘火星矿物的分布。第五度的延展任务（至2014年7月），被认为是为了促成好奇号在2012年8月成功的登陆。奥德赛号有足够推进剂，至少可以操作到2015年，而NASA的一位发言人在2010年曾说奥德赛号至少可以继续运作至2016年，“或许还会远远超过”。

在2003年10月28日，一个大型的太阳事件轰击了奥德赛之后，它酬载的MARIE辐射实验停止了测量工作。工程师认为最可能的原因是来自太阳的粒子猛烈的撞击了MARIE的电脑主板，粉碎了电脑的芯片。

在2012年6月，探测器的三个飞轮中有一个失效。然而，奥德赛的设计中有四个备用的飞轮，以预防这种可能情况的发生，备用的飞轮很快的投入服务。从2012年7月，奥德赛已经完全复元，在远端维护下，它有三个星期是处于安全模式下在操作。

在2014年2月11日，任务控制加速了奥德赛朝向清晨日光轨道的漂移，使它能观察火星各不同地点在日出之后以及日落之后的地面温度变化。希望变化是持续渐进的发生，直到2015年11月达到预期的轨道几何，然后另一个部署会停止这项漂移。这项观察可能会产生有观地面的祖成和温度驱动的过程，像是在一些斜坡上观察到的温暖季节性气流，和火星极区附近在春季解冻的二氧化碳（CO2）间歇泉。

基本情况

整个过程分九个步骤进行：

第一步：关闭故障保护软件。故障保护软件是为防止探测器在飞行过程中发生意外事故而设置的。

第二步：启动助推器。在探测器主引擎点火前两个半小时启动助推器控制方向。

第三步：检查飞行方向。主引擎点火前30分钟进行最后一分钟的方向校正。

第四步：打开加热器。对主引擎和电子零部件加热。

第五步：向主引擎加压。燃料箱和氧气箱开始加压，燃料管道内的一系列阀门打开，氢氧开始混合，7分钟内达到点燃主引擎所需压力。

第六步：准备通联。探测器上的天线调整方向。

第七步：点火。全过程19分钟。

第八步：屏住呼息。探测器运行到火星背面，地面控制系统将与它暂时失去联系。

第九步：恢复联系。探测器开始往地球发送每秒40比特的信号。

探测过程

2001年4月8日凌晨，重达758公斤、大小如同一辆小轿车的美国“2001火星奥德赛”飞船从美国佛罗里达州卡纳维拉尔角发射场用“德尔他”二号火箭发射成功。“德尔他”二号火箭从美国东海岸起飞，然后飞过欧洲，在中东上空飞行器与火箭分离，随后以每秒11.5公里的速度飞离地球。

“奥德赛”花了三年时间才研制成功，这次发射总价值高达2.97亿美元，是1998年10月发射“火星气候”飞船的两倍。飞船本身价值为1.51亿美元。这次发射是美国宇航局(NASA)在1999年两艘火星飞船失败后，第一次向火星发射飞船。1999年9月23日“火星气候”飞船因工程师混淆了英制和公制的计量单位，致使飞船在火星上空坠毁。10个星期后，也就是1999年12月3日，另一艘飞船“火星极地登陆者”在着陆时，因在下降过程中登陆器腿伸开，产生的虚假信号造成登陆器已经登陆的假象，结果当登陆器还在火星上空时，就过早地关闭了发动机，使其坠落在火星上。两次失败的全部损失约为3.7亿美元。

事后美国宇航局总结教训，认为问题出在发射前没有足够的资金进行试验，并重新审视了它的火星计划。从喷气推进试验室到美国宇航局华盛顿总部都采取了顶级管理和财政检查措施，缩减了飞行任务，并曾一度计划把技术难度高、危险性大的火星取样试验飞行从2005年推迟到2011年以后（现因火星计划资金增加，又提前到2009年）。

美国宇航局科学家说，“奥德赛”升空大约1小时后，位于澳大利亚堪培拉的“深空网络”工作站就接收到了它发出的第一个信号，信号表明探测器状态正常。又过了半个小时，火星以4万多公里的时速脱离地球轨道，稳步飞向火星轨道。科学家表示，成功与否，关键要看探测器在6个月后能否顺利进入火星轨道。

尽管此前的火星探测工作为科学家提供了大量信息，但科学家尚未完全弄清火星到底由什么构成。所以，“奥德赛”探测器携带了3台科学仪器，包括一个热散发成像系统，一个伽玛射线光谱仪和一个火星辐射环境试验器，科学家将通过它们了解火星表层的构成和它的辐射环境。

其中，热散发成像系统将绘制高分辨率的火星地理图，帮助科学家更好地理解火星矿物学与火星地形之间的联系。伽玛射线光谱仪如同科学家勘探火星地表的铁铲，使科学家能有机会看清火星亚表层的情况。光谱仪将测定包括氢在内的多种元素的含量。由于氢极有可能存在于冰冻状态的水里，因此光谱仪有望探测到火星表层冰冻水的痕迹。这是科学家首次在火星探测器上配备探测表层水以及矿物成分的仪器。火星辐射环境试验器则是一个俄罗斯研制的中子探测仪，它将首次测量火星表面的放射物质水平，为评估宇航员登陆火星时可能面临的危害提供信息。试验器将分别在火星轨道上和火星表面上采集数据。在今后6个月的飞行过程中，“奥德赛”将逐一打开上述仪器。