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MAVEN

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火星大气与挥发物演化任务
MAVEN
MAVEN 航天器平台的渲染图
任务类型火星轨道器
运营方NASA
国际卫星标识符2013-063A
衛星目錄序號39378
任務時長
  • 总计：
    •  2年（计划）
    •  12年零18天（最终）
  • 科学任务：
    •  11年零75天
航天器属性
制造方洛克希德·马丁
發射質量2,454公斤（5,410磅）[1]
乾質量809公斤（1,784磅）
有效载荷質量65公斤（143磅）
尺寸2.3 m × 2.3 m × 2 m
功率1,135瓦
任務開始
發射日期2013年11月18日 18:28:00 UTC
运载火箭擎天神五号 401
AV-038
發射場卡纳维拉尔角，SLC-41
承包方联合发射联盟
任务结束
丟棄形式航天器故障
公告日期2026年6月3日[2]
最後通信2025年12月6日[3]
軌道參數
参照系绕火轨道
近火星點180 km（110 mi）
遠火星點4,500 km（2,800 mi）
傾角75°
週期3.6小时
火星軌道器
入軌2014年9月22日 02:24 UTC[4]
MSD 50025 08:07 AMT

MAVEN 任务徽章

火星大氣與揮發物演化任務（Mars Atmosphere and Volatile Evolution Mission）簡稱MAVEN，是美國太空總署的火星探測器，於2014年9月22日進入火星軌道。MAVEN的目的是研究火星大氣，以及是什麼原因讓火星大氣變得如此稀薄與乾燥。[5][6]

MAVEN於2013年11月19日由擎天神五號運載火箭發射。點燃火箭第二節之後停泊在近地軌道27分鐘，接著再次點燃火箭第二節五分鐘，MAVEN便進入火星轉移軌道。

MAVEN於2014年9月22日進入火星軌道，並調整成橢圓形的工作軌道－－最近距離火星150公里，最遠則達6300公里，以從不同的角度觀察火星大氣。[7][8][9]

MAVEN的主研究員是科羅拉多大學博爾德分校大氣與太空物理實驗室（英语：Laboratory for Atmospheric and Space Physics）的布魯斯·賈科斯基。

2025年12月6日，MAVEN探测器与地球失去联系。[3][10]尽管NASA深空网络进行了恢复尝试，[11][12] 但截至2026年1月仍未能恢复联系。[13][14]2026年2月，一个审查委员会成立，认定该探测器可能无法恢复。[15]2026年6月3日，NASA正式宣布该探测器失效，任务结束。[2][16]

任務概觀

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MAVEN - Atlas V 火箭点火 (2013年11月18日).

2008年9月15日，NASA宣佈由眾多提案中選擇MAVEN作為火星偵察兵計畫於2013年發射的部分。[17][18]

在2013年8月2日，MAVEN太空船抵達佛羅里達州肯尼迪航天中心，開始發射準備。.[19]MAVEN計劃於2013年11月18日以改進型一次性運載火箭（英语：Evolved Expendable Launch Vehicle）發射。[20]於2014年9月進入環繞火星的橢圓軌道，和印度的火星軌道探測器有大致相同的時程。此任務花費6.71億美元。[21][22] [23]

目標

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科學家們懷疑，數百萬年來，隨著行星核心冷卻和磁場衰減，火星失去了 99% 的大氣層，從而使太陽風能夠吹走大氣層曾經包含的大部分水和揮發性化合物。MAVEN 的目標是確定大氣氣體流失到太空的歷史，提供有關火星氣候演變的答案。通過測量大氣目前逃逸到太空的速度並收集相關過程的足夠信息，科學家將能夠推斷出地球大氣如何隨時間演變。[24]

MAVEN有四個主要科學目標：

  1. 瞭解從大氣逃逸至太空的揮發物於大氣演化所扮演的角色，進而瞭解火星大氣、氣候、液態水和行星適居性的歷史。
  2. 瞭解當今上層大氣與電離層的狀態，還有與太陽風的交互作用。
  3. 瞭解當今中性粒子與離子從大氣逃逸的狀況與相關機制。
  4. 測得大氣中穩定同位素的比例，以瞭解大氣隨時間流失的情況。[25]

MAVEN的測量亦可驗證當今對於火星大氣甲烷形成的理論模型。[26]

硬體概觀

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MAVEN軌道衛星的設計是以火星奧德賽號和火星勘察衛星為基礎。

科學儀器

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MAVEN將研究火星的上層大氣和與太陽風的交互作用。搭載的儀器將測量大氣氣體、上層大氣、太陽風和電離層。[27] 由科羅拉多大學博爾德分校、柏克萊加州大學與戈達德太空飛行中心分別製造將搭載的儀器套件。

儀器套件包括：

  • 粒子與場（Particles and Field，P&F）組件
    • 太陽風電子分析儀－測量太陽風與電離層電子
    • 太陽風離子分析儀－測量太陽風與磁層鞘離子密度與速度
    • 超熱與熱離子組成－測量熱離子與中等能量逃逸離子
    • 太陽高能粒子－瞭解太陽高能粒子撞擊上層大氣的情況
    • Lagmuir探針與波－瞭解電離層特性、逃逸離子的波加熱和極紫外光的照射量
    • 磁力儀－測量行星際太陽風與電離層磁場
  • 遙測（Remote Sensing，RS）組件
    • 紫外光光譜成像（Imaging Ultraviolet Spectrometer，IUVS）－測量全球上層大氣與電離層的特性
  • 中性氣體與離子質譜儀（Neutral Gas and Ion Mass Spectrometer，NGIMS）－測量中性氣體與離子的組成與同位素

成果

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火星水分通過蒸發進入稀薄的大氣層中。在那裡太陽風可以將水分子分解成氫和氧。氫作為最輕的元素，會上升到火星大氣層的最高水平，並被剝離到太空中，永遠消失在火星上。這種損失被認為是以恆定的速度進行的，但 MAVEN 對火星大氣氫在整個火星年（幾乎兩個地球年）的觀察表明，在火星軌道近日點，逃逸率最高，並達遠日點10倍。2015 年 11 月 5 日，NASA宣布來自 MAVEN 的數據顯示，太陽風暴期間火星大氣的逃逸程度顯著增加。大氣層向太空的流失可能使火星轉變為今天看到的寒冷、乾旱的行星。[28]

參考文獻

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  1. ^ MAVEN. NASA's Solar System Exploration website. 2017-12-04 [2022-12-01]. 
  2. ^ 2.0 2.1 J. Taveau. NASA Says Farewell to MAVEN Mars Mission, Hosts Media Call Today. www.nasa.gov (新闻稿). NASA. 2026-06-03 [2026-06-04].  公有领域 本文含有此來源中屬於公有领域的内容。
  3. ^ 3.0 3.1 E. Morton. NASA Teams Work MAVEN Spacecraft Signal Loss. science.nasa.gov. NASA. 2025-12-09 [2025-12-10].  公有领域 本文含有此來源中屬於公有领域的内容。
  4. ^ D. C. Brown; N. Neal-Jones; E. Zubritsky. NASA's Newest Mars Mission Spacecraft Enters Orbit around Red Planet. www.nasa.gov (新闻稿). NASA. 2014-09-22 [2014-09-23].  公有领域 本文含有此來源中屬於公有领域的内容。
  5. ^ Chang, Kenneth. Probe May Help Solve Riddle of Mars’s Missing Air. New York Times. November 15, 2013 [November 15, 2013]. （原始内容存档于2014-11-29）. 
  6. ^ New NASA Missions to Investigate How Mars Turned Hostile （页面存档备份，存于互联网档案馆）. By Bill Steigerwald (18 November 2012)
  7. ^ Hansen, Izumi; Zubritsky, Elizabeth. NASA Mars Spacecraft Ready for Sept. 21 Orbit Insertion. NASA. September 17, 2014 [September 17, 2014]. （原始内容存档于2020-09-22）. 
  8. ^ NASA's MAVEN Spacecraft Makes Final Preparations For Mars. [2014-09-21]. （原始内容存档于2020-05-11）. 
  9. ^ Mars Maven mission arrives in orbit. BBC. 2014-09-22 [2014-09-22]. （原始内容存档于2020-11-11）. 
  10. ^ J. Foust. NASA loses contact with MAVEN Mars orbiter需要付费订阅. Space News. 2025-12-10 [2025-12-11]. 
  11. ^ E. Morton. NASA Continues MAVEN Spacecraft Recontact Efforts. science.nasa.gov. NASA. 2025-12-15 [2025-12-16].  公有领域 本文含有此來源中屬於公有领域的内容。
  12. ^ S. Kuthunur. NASA won't give up hope on silent MAVEN Mars probe: 'We're still looking for it'. Space.com. 2026-03-20 [2026-03-21]. 
  13. ^ D. Chow. A NASA spacecraft orbiting Mars may be dead. NBC News. 2026-01-03 [2026-01-04]. 
  14. ^ J. Foust. NASA pessimistic about odds of recovering MAVEN需要付费订阅. Space News. 2026-01-14 [2026-01-15]. 
  15. ^ R. Speed. NASA begins formal anomaly review after MAVEN probe lost in space. The Register. 2026-01-27 [2026-01-31]. 
  16. ^ M. Dunn. NASA declares its Mars Maven spacecraft dead after six months of silence. AP News. 2026-06-03 [2026-06-04]. 
  17. ^ NASA Selects 'MAVEN' Mission to Study Mars Atmosphere. [2010-07-14]. （原始内容存档于2009-06-19）. 
  18. ^ Thumbs Up Given for 2013 NASA Mars Orbiter. October 5, 2010 [October 8, 2010]. （原始内容存档于2012-01-17）. 
  19. ^ NASA Begins Launch Preparations for Next Mars Mission. NASA. August 5, 2013 [August 6, 2013]. （原始内容存档于2016-06-04）. 
  20. ^ NASA Awards Launch Services Contract for MAVEN Mission. SpaceRef. [October 21, 2010]. [失效連結]
  21. ^ Vergano, Dan. With NASA Probe's Arrival, International Mars Invasion Gets Under Way. National Geographic Magazine. 19 September 2014 [24 September 2014]. （原始内容存档于2018-07-20）. 
  22. ^ NASA’s Maven Craft Beats India’s Mangalyaan in Space Race to Mars. WSJ. [22 September 2014]. （原始内容存档于2020-08-04）. 
  23. ^ India Satellite Mangalyaan Reaches Mars Orbit on First Try. Wall Street Journal. [24 September 2014]. （原始内容存档于2020-08-12）. 
  24. ^ Administrator, NASA. MAVEN Mission to Investigate How Sun Steals Martian Atmosphere. NASA. 2013-06-07 [2022-06-27]. （原始内容存档于2022-03-18） （英语）. 
  25. ^ MAVEN fact sheet (PDF). [2010-07-14]. （原始内容 (PDF)存档于2008-12-19）. 
  26. ^ Mars Methane Questions Answered. Science Channel. [2009-11-14]. （原始内容存档于2012-02-29）. 
  27. ^ CU chosen for $485M Mars exploration project. [2017-08-01]. （原始内容存档于2008-10-11）. 
  28. ^ Northon, Karen. NASA Mission Reveals Speed of Solar Wind Stripping Martian Atmosphere. NASA. 2015-11-05 [2022-06-27]. （原始内容存档于2022-03-31） （英语）. 

外部連結

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參見

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