火　星（Mars）
　　火星的赤道直径6794公里，约比地球小一半，质量是地球的0.107倍。它的公转轨道与黄道面的倾斜角约1.85度，公转恒星周期为686.98天。与地球的会合周期为779.94天，在地球与各行星的会合周期中是最长的。在一个会合周期内，我们从地球上观测其视行运动，在天球座标上有约70天的逆行现象，移动接近18个弧度。火星的轨道偏心率为0.0935，在各行星的椭圆轨道形式中是偏大的，使得在近日点与太阳间的距离约为1.381AU，远日点时则约为1.666AU，两者差距达0.285AU。


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火星观测史

　　 火星虽然不是很大，但由于离地球并不算很远，再加上其规律性的行星运动，在过去一直很受天文观测人员的青睐。在火星的观测中除了中国史书的文字记载外，较有系统的观测数据是从十六世纪末期，丹麦天文学家泰谷（Tycho Brah）近20年的肉眼裸视观测资料开始，其位置资料已经约可精准到4个角分。其后泰谷的学生刻卜勒（Johannes Kepler）甚至于利用了老师的观测资料，创立了刻卜勒行星运动三大定律，推翻了"地球为宇宙中心"的谬论。

　　十七世纪初义大利天文学家伽利略发明望远镜之后，便利用望远镜打开了天文之窗。天文学家们陆续的从望远镜中观测火星获得重大的发现。1659年荷兰的天文学家惠更斯（Christiaan Huygens）自观测中估算到火星有自转的现象，周期接近24小时，其后于1666年义大利天文学家卡西尼（Giovanni Domenico Cassini）亦发现到这种现象并正式对外发表，并在火星描绘的图中有疑似有极冠（Polar cap）的记录。1672年惠更斯亦明显的绘出在火星南极的极冠，证实了极冠的存在；1777年英国天文学家赫歇尔（William Herschel），从反射镜的观测中发现火星的自转轴跟公转轨道面有近30度的倾斜角（实际上为约25.19度）；1809年法国的天文学家Honore Flaugergues观测到火星上有黄色云系，其后经证实为火星地表的尘暴现象（Dust Storms），并且也在1813年注意到火星的极冠的大小有季节性的变化。

　　到了1877年，任职于美国海军天文台的海尔（Asaph Hall）于火星大接近时发现了火星的两颗卫星，其后分别将其命名为何博斯（Phobos）及戴茂斯（Deimos）。同年秋天，义大利天文学家Giovanni Virginio Schiaparelli运用8.6吋Merz折射镜观测火星时，宣称发现火星上有类似"运河"的网状条纹，此一运河说在当时引起了很大的争议！后来还造成美国罗威尔（Percival Lowell）倡导火星人理论（Martian theory）的谬论。

　　直到廿世纪太空科技发达后，我们对于这位邻居的结构及性质方面更加的了解。1964年11月28日美国太空船水手四号（Mariner 4）发射升空，于228天后接近略过火星，首度送回22张火星近距离的地面影像。从照片的分析看出火星表面像月球般的荒凉，地表存在有许多的火山、峡谷及如月球表面一般的陨石坑洞等。同时亦从无线电波的探测中发现其大气相当稀薄，地面气压仅约有4.1到7.1百帕，主要成分为二氧化碳（CO2）。最值得一提的是火星地表并没有所谓的人工运河的存在，打破了先前一些错误的理论；同时综观整个环境也相当不适合植物的生存。

　　1976年07月20日和09月03日美国太空总署的海盗一号与二号太空船陆续成功的登陆火星，除了做影像的传送与搜集相关科学资料（结构的特征、大气的成份）外，还有一项重要的任务就是寻找生命的证据。但依所做的实验结果来分析，确认有机生物存在的机率相当低。


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火星的真实面貌

　　火星的地表以地球的标准来看，基本上是一冰冷荒凉的世界，虽然有一个稀薄的大气，但地面气压仅约在6－7百帕左右，远小于地球（地球的地面平均气压为1014百帕）。但由于有大气层，所以在火星上还是有一些明显的天气现象（如云，风场，沙尘暴等）。其中地面的平均风速随季节而有所不同，以海盗一号与二号太空船的地面观测来看，在夏季约为2-7m/s，冬季则约为5-10m/s，有沙尘暴时，风速甚至可达17-30m/s。火星大气中绝大部份是二氧化碳（约95%），因而在大气中也有微弱的温室效应（greenhouse effect）。

　　火星的赤道面与公转轨道面有25.19度的夹角，所以在一个"火星年"中随着太阳照射角度的不同，在地面上还是有季节特征。但由于平均距离太阳约地球的1.5倍，再加上大气层较薄，所以温度相对于地球是较低的，平均地面温度约在210° K左右（地球为288° K）。在夏季，平均温度方可达水的凝固点约在273° K以上，但冬天于极地的温度甚至可下降到150°K。由于低温与低压，水在火星上多是以固态形式存在，集中在南北两极，形成明显的极冠。

　　火星的极冠主要是由固态二氧化碳、固态冰与灰尘所组成，北极极冠的所在地为平原，南极的极冠则位于高地之上。火星当逐渐运行至远日点附近时，太阳直射火星的北半球（此时北半球为夏季），在太阳辐射作用下，北极的极冠具有相当明显的季节性，极冠中固态的二氧化碳被升华，离开极冠回到大气层中，使其外观上变小（此时主要组成为冰雪）。而火星运行至近日点附近时，此时北半球为冬季，二氧化碳再被凝固在极冠中使其变大。至于南极极冠亦同样的有明显的季节变化，所以火星上季节的年变化，从两极极冠的消长即可看出。

　　火星的表面充满（陨石）坑洞、熔岩平原、巨大火山及峡谷。相对于地球，火星的地表没有明显的板块结构与运动，地壳现今是静态的，多是粗糙的坑洞表面，不像地球有由板块运动造成连结的山脉与洋脊等的地型特征。火星的的地型结构中有一项明显的特色，就是陨石坑，大多数（陨石）坑洞高地是密集的分布在的这南半球大部份地区与北半球部份地区（经度330°附近），海拔高度约在1至4公里间；而在北半球所见多是熔岩平原。南北半球两者间会有如此的差异，其原因可能是在约38亿年前，南半球曾受到陨石群的撞击过，这一点与我们的月球之部份特征类似。在火山部份中较特别的是奥林帕斯（Olympus）火山，其高度达24公里，基部宽约550到600公里，不但是火星上最巨大的火山，也是太阳系中最高的火山。此外从火星上火山口附近的陨石坑未被火山熔岩淹没可看出，火星上的火山已经很久没有明显的活动。

　　火星没有磁场，核心成分可能是硫化铁（iron sulfide），而地壳则是由矽酸盐（silicate）所构成。由于其土壤成分为氧化铁（iron oxides），所以这个行星外观看起来是带红色的。


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火星的探测计画

　　为了加强对火星的了解，美国太空总署持续的推动火星的探险及科学调查计画，其主要科学目的如下：（http://mars.jpl.nasa.gov/missions/index.html）

1. 搜寻火星上的生命或曾经存在之遗迹。
2. 了解火星上气候的特征。
3. 了解火星上地质的结构与变更。
4. 为人类登陆火星准备。

先后有多次的任务，过去的火星探测计画先后如下：
Mariner 3,4,6,7,8,9
Viking 1,2
Mars Observe
Pathfinder
Climate Orbiter
Polar Lander
Deep Space 2
Mars Global Surveyor

参考资料：

1. New Solar system
2. The Planet Mars:A History of Observation and Discovery（William Sheehan）
3. 美国太空科学资料中心（http://nssdc.gsfc.nasa.gov/）

下面是引用ddg917于2006-04-4 19:38发表的 火星:
火　星（Mars）
　　火星的赤道直径6794公里，约比地球小一半，质量是地球的0.107倍。它的公转轨道与黄道面的倾斜角约1.85度，公转恒星周期为686.98天。与地球的会合周期为779.94天，在地球与各行星的会合周期中是最长的。在一个会合周期内，我们从地球上观测其视行运动，在天球座标上有约70天的逆行现象，移动接近18个弧度。火星的轨道偏心率为0.0935，在各行星的椭圆轨道形式中是偏大的，使得在近日点与太阳间的距离约为1.381AU，远日点时则约为1.666AU，两者差距达0.285AU。


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提供好详细呀.日前美国已经完成了同极轨道的布署,专门探勘是否有水的存在.