第1章 火星概貌

1.1火星的物理特性

1.1.1火星的运动特征

1.1.2火星的物理性质

1.1.3火卫一和火卫二

1.2火星大气和气候

1.2.1大气成分和大气化学

1.2.2大气结构

1.2.3云、雾、霜

1.2.4大气环流和尘暴

1.2.5极冠与水

1.2.6火星的气候变迁

1.3火星地质地貌

1.3.1火星地貌

1.3.2火星地质

第2章 探火目的和各个探火阶段

2.1火星探测最重要的使命是研究生命起源

2.1.1寻找生物出现前化学现象的证据

2.1.2寻找过去的生命

2.1.3寻找现有的生命

2.2各个探火阶段

2.2.1飞越和环绕勘测阶段

2.2.2机器人着陆器和火星车阶段

2.2.3生物实验室阶段

2.2.4采样返回阶段

2.2.5载人探火阶段

第3章 火星探测技术综览

3.1探测轨道与发射窗口

3.1.1复杂的轨道设计

3.1.2有限的发射窗口

3.2进入、下降与着陆

3.2.1进入、下降和着陆的挑战

3.2.2气动外形减速

3.2.3火星用降落伞

3.2.4着陆缓冲系统

3.3火星探测的主要技术难题

3.3.1制导控制

3.3.2测控通信

3.3.3探测器智能自主技术

3.3.4新型空间电源技术

3.4载人火星探测

3.4.1载人探火的基本问题

3.4.2星际飞行推进系统

3.4.3载人探火的特需技术

第4章 早期的火星探测（1960—1990年）

4.1苏联火星号系列和福布斯系列

4.1.1火星—1960A/1960B

4.1.2火星—1962A/1962B

4.1.3火星—1969A/1969B

4.1.4火星—1

4.1.5火星—2/3 （Mars—2/3）

4.1.6火星—4/5 （Mars—4/5）

4.1.7火星—6/7 （Mars—6/7）

4.1.8探测器—2 （Zond—2）

4.1.9探测器—3 （Zond—3）

4.1.10宇宙—419 （Cosmos—419）

4.1.11福布斯—1/2 （Phobos—1/2）

4.2美国水手号系列和海盗号系列

4.2.1水手—3 （Mariner—3）

4.2.2水手—4 （Mariner—4）

4.2.3水手—6/7 （Mariner—6/7）

4.2.4水手—8/9 （Mariner—8/9）

4.2.5海盗—1/2 （Viking—1/2）

第5章 火星探测高潮迭起（1990年代至今）

5.1美国的新型火星探测器

5.1.1火星观测者（Mars Observer）

5.1.2火星全球勘测者（Mars Global Surveyor， MGS）

5.1.3火星探路者（Mars Pathfinder）

5.1.4火星气候轨道器（Mars Climate Orbiter， MCO）

5.1.5火星极地着陆器（Mars Polar Lander， MPL）

5.1.6奥德赛（Odyssey）

5.1.7勇气号／机遇号火星车（Spirit， Opportunity）

5.1.8火星勘测轨道器（Mars Reconnaissance Orbiter，MRO）

5.1.9凤凰号极地着陆器（Phoenix）

5.1.10火星科学实验室（Mars Science Laboratory， MSL）

5.2俄罗斯和中国的新型火星探测器

5.2.1火星—8 （Mars—8）

5.2.2福布斯—土壤探测器（Phobos—Grunt）

5.2.3萤火一号轨道探测器（YH—1）

5.3日本和欧空局的新型火星探测器

5.3.1希望号（Nozomi）

5.3.2火星快车（Mars Express）

第6章 火星探测硕果累累

6.1火星探测的科学成果

6.1.1火星大气和气候探测

6.1.2火星地形地貌和土壤岩石探测

6.1.3火星上水的勘测

6.2火星探测的工程成果

6.2.1深空通信技术

6.2.2空间姿控技术

6.2.3轨道器气动减速技术

6.2.4软着陆技术

6.2.5遥感探测技术

6.2.6机器人探测技术

6.2.7采样和现场理化分析技术

第7章 探测故障与教训

7.1火星探测分系统故障分析

7.1.1推进分系统

7.1.2结构和机构系统

7.1.3热控系统

7.1.4电源系统

7.1.5制导、导航与控制系统（GNC）

7.1.6测控和通信系统（TT&C）

7.1.7其他

7.2经验和教训

7.2.1探火途中充满艰辛

7.2.2正确的发展战略是深空探测事业的头等大事

7.2.3严格周密的管理是探测任务成功的保障

第8章 火星探测前景

8.1未来10年的火星探测计划

8.1.1火星大气和挥发物演化探测器（MAVEN）

8.1.2洞察号地震和内核探测器（InSight）

8.1.3地外生物探测器（ExoMars）

8.1.4空中机器人（Aerobots）

8.1.5火星表面采样返回

8.2载人火星探测构想

8.2.1 NASA的载人探火构想

8.2.2欧空局的载人探火构想

附表一 火星探测活动编年表

附表二 火星探测故障表