美国“火星勘测轨道器”的首要使命是什么？美国航空航天局火星探测项目首席科学家迈克尔·迈尔回答说，是探索火星上水源的历史和分布情况；解答火星上是否诞生过生命、现在是否还存在生命、生命诞生或消失的原因等。此外，它若探测到火星水资源分布信息，就将为未来登陆火星的航天员提供帮助。
具体地说，“火星勘测轨道器”将进一步研究“火星环球勘测者”（MGS）探测器已发现的可能有水的区域，并从火星荒芜的表面为以后探测选择安全、有科学价值的着陆点，为今后10年更多的机器人探测器登陆火星做准备。举例说，科学家们希望探测器测绘出详细的地图，为分别于2007年和2009年开始的“凤凰”（Phoenix）火星着陆器和“火星科学实验室”（MSL）火星车，确定安全着陆点。
这个轨道器还将在成像任务完成之后为火星着陆器提供中继数据，未来各国的火星探测器都可共享。该轨道器配备有功能强大的高增益天线，此天线每分钟所传输的数据，是目前运行的“火星环球勘测者”、“奥德塞”（Odyssey）和“火星快车”3种火星轨道器所能传输数据的10倍。它还试图寻找2个因故障失踪的火星探测器，即美国的“火星极地着陆器”（MPL）和英国的猎兔犬2号着陆器。
“火星勘测轨道器”将于2010年结束使命，可科学家们称它所携带的燃料足以使其运行到2014年。
“火星勘测轨道器”价值7.2亿美元，是美国航空航天局21世纪头10年内发射的最后一个火星轨道器。值得提出的是，其成像系统分辨率是以往其他系统的6倍。
“火星勘测轨道器”载有6套十分先进的科学仪器，它们的设计寿命为5年半，其中不少是新型科学仪器，但也有2台是由失败的“火星观察者”和“火星气候轨道器”所携仪器改进而来。
其一，高分辨率成像科学实验仪（HiRISE），其分辨率超过以往任何火星探测器。它用于辨别与水有关的地貌，寻找含水或有水热活动的地点，确定火星复杂分层结构特征，辨别或表征最适合未来着陆和取样返回的地点。它工作在可见光谱段，并可由立体成像和数字立视模式获得形态数据；其分辨率随轨道器的轨道高度不同而不同：当“火星勘测轨道器”的轨道高度在200千米时，分辨率可达到0.3米；轨道高度为400千米时，分辨率为0.6米。
高分辨率观测对研究分层物质、冲击沟、河道等很有利，对确定着陆场也有益。
其二，背景成像仪（CTX），其任务是与高分辨率成像科学实验仪、集成型火星勘测成像光谱仪同步成像，为后2台仪器所得到的数据提供更宽范围背景图像；但其分辨率不高，在400千米高度时，分辨率可以达到8米。然而，其幅宽比后2台仪器更宽，可达40千米，用于为科学家在研究某具体岩石或者小地区高分辨率图像时，更好地显示出这些物体所处的环境背景。
其三，火星色彩成像仪（MARCI），其任务是对火星进行全球成像，区分出火星表面每天、每个季节和每年之间的气候变化，对火星的每日天气进行记录，详细研究大气层与表面各种空间尺度和时间尺度的相互作用，检验表面特征和表面成分以及火星气候演变的矿物学。该仪器具有140°的视场，能在4个可见光谱段和2个紫外谱段获得火星的全球图形。
其实，火星色彩成像仪曾在“火星气候轨道器”、“火星极地着陆器”和火星观测者-98轨道器等其他火星探测器上装配过，可惜这些探测器都已失落在太空。
其四，集成型火星勘测成像光谱仪（CRISM），这是美国航空航天局火星任务采用的第一个可见光红外光谱仪。其任务是寻找组成水存在的矿物残余物和矿石，以及有可能存留有水的远古温泉、火山口、湖泊、池塘。它使用可见光和红外谱段对尘埃堆积的火星表面进行成像，能覆盖很宽的波长范围，即能确定火星表面很宽范围的矿物。该仪器能分析从火星表面反射的560种颜色，以确定地表的矿物特征，揭示像房子大小的露出地面的岩层等沉积物的特征。
其五，火星气候探测器（MCS），其任务是探测火星大气的温度、大气中的水蒸气和尘埃，做有助于了解目前天气和气候以及将发生的潜在变化的测量，用来了解火星的气候和天气，以及可能发生的变化。该仪器是通过可见光谱段和红外谱段的9个通道，观测不同高度上火星大气的温度和构成。它能把火星大气分成多个5千米厚的层面分别观测，这些“轮廓线”与每日观测火星的昼夜三维全球气象图结合，能显示火星大气中不同层面温度、压力、湿度和尘埃量。
其六，浅地表雷达（SHARAD），该雷达由意大利航天局研制，其任务是在火星的浅地表下查找水的存在，确定岩石、土壤、水和冰的分布，最大探测深度可以达到1千米。它用15～25兆赫兹频率的雷达波扫描火星表面，获取不同深度的图像，并根据雷达回波判断该深度的物质形态；其水平分辨率可以在0.3～3千米之间变化，高程分辨率为15米。与欧洲“火星快车”上携带的雷达MARSIS相比, 浅地表雷达有更高的空间分辨率。
常言道，红花也要绿叶配。“火星勘测轨道器”除装有6套探测科学仪器外，它还装有Electra通信导航组件、光学导航相机、Ka频段通信试验组件3套工程设备，以及重力场研究组件和大气结构研究加速度计2套科学实验设备。 |
