更新时间：2024-09-20 18:19
火星轨道探测器（英语： Mars 轨道飞行器 Mission，缩写： MOM），或者非正式地称为 Mangalyaan（曼加里安，梵语：मङ्गलयान，火星飞船），是印度的火星环绕探测器，于2013年11月5日成功发射。该次任务是一项“技术示范”项目，目标是发展行星际探测任务必须的设计、规划、管理和操作相关技术。
所属组织ISRO主制造商ISAC任务类型火星人造卫星发射时间2013年11月5日09:08 UTC运载火箭PSLV-XLC25发射地点萨迪什·达万航天中心第一发射台任务时长300日质量1,350千克酬载15千克。
火星轨道探测器的历史始于2008年11月23日，当时的ISRO主席G. Madhavan Nair首次公开宣布了对火星进行无人任务的计划。火星轨道探测器的任务概念始于2010年印度空间科学与技术研究所在2008年发射月球卫星Chandrayaan-1后进行的可行性研究。2012年8月3日，印度总理曼莫汉·辛格在印度空间研究组织完成了对轨道器所需的1.25亿印度卢比（1600万美元）的研究后，批准了该项目。整个项目的总成本可能高达4.54亿卢比（5700万美元）。卫星的成本为1.53亿卢比（1900万美元），其余的预算已被归因于将用于其他ISRO项目的地面站和中继升级。
原计划在2013年10月28日发射，但由于ISRO的航天器跟踪船由于太平洋的恶劣天气而延迟到预定位置，发射被推迟到11月5日。节省燃料的霍曼转移轨道的发射机会每26个月发生一次，在这种情况下，接下来的两次将在2016年和2018年。
2013年8月5日开始组装PSLV-XL发射车，编号为C25。在印度空间研究组织卫星中心，班加罗尔，完成了五个科学仪器的安装，完成的航天器于2013年10月2日运送到斯里赫里科塔，以便与PSLV-XL发射车进行整合。卫星的开发是快速跟踪的，并在创纪录的15个月内完成，部分原因是由于使用了重新配置的Chandrayaan-2轨道器总线。
尽管美国联邦政府关闭，美国航空航天局在2013年10月5日重申，它将“通过其深空网络设施”为任务提供通信和导航支持。在2014年9月30日的会议上，NASA和ISRO官员签署了一项协议，以建立未来共同探索火星的途径。工作组的目标之一将是探索MAVEN轨道器和MOM以及其他当前和未来火星任务之间可能协调的观察和科学分析。
火星轨道探测器已于印度标准时间2013年11月5日2:38 PM（9:08 UTC）在位于斯里赫里戈达岛的萨迪什·达万航天中心第一发射台以 PSLV-XL C25 型火箭发射。该任务的发射窗口是在同年10月28日后约20日的时间内。火星轨道探测器正式发射倒数计时开始于2013年11月3日06:08 AM，发射成功后结束。本项任务是印度的首个火星探测任务。
2022年10月2日，据报道，轨道器在2022年4月进入长期日食期后，与地球的通信不可恢复地丢失，它并未设计为能够在此期间生存。在通信丢失时，人们不知道探测器是否已经失去电力，或者在自动机动过程中是否无意中重新对准了其面向地球的天线。
火星轨道探测器的制作与设计涵盖了通信与指令、轨道提升操作、火星注入轨道以及轨道修正操作等多个方面。
火星轨道探测器的通信与指令由印度空间研究组织（ISRO）的遥测、跟踪和指令网络执行。地面站分布在斯里哈里科塔、波特布莱尔、文莱和印度尼西亚的比亚克。当飞船的远地点超过100,000公里时，ISRO的印度深空网络使用了一架18米（59英尺）和一架32米（105英尺）直径的天线。此外，美国航空航天局（NASA）的深空网络和南非国家航天局（SANSA）的哈特比斯胡克（HBK）地面站也提供了卫星跟踪、遥测和指令服务。
火星轨道探测器进行了多次轨道提升操作，使用了飞船上的推进系统和一系列近地点燃烧。在地球轨道上，共进行了五次轨道提升操作，其中前三次操作结果正常，第四次操作只部分成功。然而，随后的补充操作将轨道提升到了原计划的高度。
火星轨道探测器的注入轨道操作成功地将其送入了高度椭圆形轨道，轨道周期为72小时51分钟51秒，近地点为421.7公里（262.0英里），远地点为76,993.6公里（47,841.6英里）。在轨道注入结束时，火星轨道探测器还剩下40公斤（88磅）的燃料，比六个月任务所需的20公斤（44磅）还要多。
火星轨道探测器原计划进行了四次轨道修正操作，但只进行了三次。第一次轨道修正操作于2013年12月11日01:00 UTC进行，持续时间为40.5秒。第二次轨道修正操作于2014年6月11日11:00 UTC进行，持续时间为16秒。由于火星轨道探测器的轨道与计划轨道非常接近，计划于2014年4月进行的第三次轨道修正操作被取消。第三次轨道修正操作是一次3.9秒的减速测试，于2014年9月22日进行。
火星轨道探测器的任务目标分为科学目标和技术目标两部分。
火星轨道探测器的科学目标主要是探索火星的表面特征、形态、矿物组成和大气层。这些目标将通过使用本土科学仪器进行研究来实现。
火星轨道探测器的技术目标主要是开发设计、规划、管理和执行星际任务所需的技术。具体的任务包括：
将航天器从地心轨道转移到日心轨道并最终捕获到火星轨道的轨道机动；
开发轨道和姿态（方向）计算和分析的力学模型和算法；
在所有阶段维护航天器；
满足电力、通信、热控和有效载荷操作要求；
加入自主特性以处理意外情况。
此外，火星轨道探测器的任务目标也包括作为一项“技术示范”项目，发展行星际探测任务必须的设计、规画、管理和操作相关技术。
火星轨道探测器的任务已于2022年结束，此时距离其成功进入火星轨道已有8年的时间。在此期间，探测器已失去与地球的联系。火星轨道探测器的轨道插入使其如计划中的那样进入了火星的高度椭圆形轨道，周期为72小时51分钟51秒，近火点为421.7公里，远火点为76,993.6公里。在轨道插入结束时，火星轨道探测器上还剩下40公斤的燃料，比执行六个月任务所需的20公斤燃料要多。在2014年9月28日，火星轨道探测器的控制者发布了该航天器捕获的火星的第一张全球视图。该图像是由火星彩色相机（MCC）捕获的。
在2014年10月7日，ISRO改变了MOM的轨道，使其在2014年10月19日彗星Siding Spring飞越火星时移动到火星后面。这次操作消耗了1.9公斤的燃料，导致MOM的远火点减少到72,000公里。彗星飞过火星后，ISRO报告说MOM仍然健康。2015年3月4日，ISRO报告说MSM仪器正常工作，正在研究火星的反照率，即行星表面的反射率。火星彩色相机也在返回火星表面的新图像。
2015年3月24日，MOM完成了其在火星轨道上的初始六个月任务。ISRO将任务延长了六个月；飞船还剩下37公斤的推进剂，所有五个科学仪器都在正常工作。据报道，飞船可以用剩下的推进剂在火星轨道上继续飞行几年。2015年6月6日至22日，由于火星的轨道使其从地球视角看到太阳后面，发生了17天的通信中断。
2015年9月24日，ISRO发布了其“火星图集”，这是一个包含火星轨道任务第一年轨道图像和数据的120页科学图集。2016年3月，任务的第一批科学结果在地球物理学研究信件中发布，展示了飞船的MENCA仪器获取的火星外大气层的测量结果。2016年5月18日至30日，地球直接在太阳和火星之间，发生了通信中断。由于太阳辐射强，避免向飞船发送命令，暂停了有效载荷操作。
2017年1月17日，为了避免即将到来的日食季节，改变了MOM的轨道。通过燃烧八个22N推力器431秒，速度差为97.5米/秒，使用20公斤的推进剂（剩余13公斤），避免了到2017年9月的日食。电池能够处理长达100分钟的日食。2017年5月19日，MOM在火星轨道上达到了1000天（973 sols）。在此期间，飞船完成了388次环绕行星的轨道，并向地球传回了715多张图像。ISRO官员表示，它仍然健康。
2018年9月24日，MOM在火星轨道上完成了4年，尽管设计的任务寿命只有六个月。在这些年里，MOM的火星彩色相机捕获了超过980张向公众发布的图像。探测器仍然健康，继续正常工作。2019年9月24日，MOM在火星轨道上完成了5年，发送了2TB的成像数据，并且有足够的推进剂在轨道上完成另一年。
2020年7月1日，Mangalyaan能够从4200公里外捕获火星卫星火卫一的照片。2021年7月18日，火星彩色相机（MCC）从大约75,000公里的高度捕获了火星全盘图像，空间分辨率约为3.7公里。2022年10月，ISRO承认在2022年4月失去了与MOM的通信，当时它面临着越来越长的日食，包括一个它无法承受的长达七小时的日食。ISRO表示，飞船可能已经没有推进剂，无法恢复。
火星轨道探测器在全球范围内获得了广泛的认可。2014年，中国赞誉印度成功执行的火星轨道任务为“亚洲之光”。此外，火星轨道任务团队在2015年荣获了美国国家太空协会颁发的科学和工程类的太空先锋奖。这个奖项是为了表彰印度在首次尝试火星任务时的成功执行，特别是该航天器在椭圆形轨道上的高远地点，成功拍摄了火星的全盘彩色图像，这对行星科学家的研究具有重要价值。
火星轨道探测器的影响力还体现在其他领域。例如，印度的2000印度卢比纸币背面印有火星轨道任务航天器的插图。此外，火星轨道任务航天器拍摄的一张图像还被选为2016年11月《国家地理》杂志的封面照片，用于配合他们的故事“火星：赛跑到红色星球”。这些都充分展示了火星轨道探测器的重要地位和广泛影响力。
火星轨道探测器在流行文化中的影响主要体现在电影和网络剧的创作上。印度的火星任务成为了一些影视作品的创作灵感来源。2019年上映的印地语电影《Mission Mangal》就是以印度的火星任务为背景改编的。此外，网络剧《Mission Over Mars》和短片《Mission Mars》也都是以印度的火星任务为蓝本改编的。虽然这些作品与实际的火星任务在细节上存在一定的差异，但是印度的火星任务在流行文化中的影响力是显而易见的。
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