韩 琰，闫荣鑫，潘 颖，王静涛，李 征

（北京卫星环境工程研究所，北京 100094）

0 引言

人类的航天活动一般分为地球应用卫星、载人航天和深空探测三大领域[1]，未来我国深空探测任务将快速发展。火星作为地球近邻，有很多和地球相似的特征，例如具有几乎相同的昼夜长短、相似的季节变化、同为岩石地面、同有卫星和同样具有大气层等。研究火星的气候、大气环境和资源等对于了解地球演变有着重要的意义[2]。在世界航天史上，质谱计曾多次应用于空间探测任务中，探测了土星、木星、火星、金星等星体的大气成分，并搭载在多个探测器上对火星土壤成分进行了分析[3-4]。

火星探测的主要任务是了解火星上的“生命、气候和资源”[5]，特别是通过对水和与生命相关的有机物探测，了解与水有关的演化过程，帮助人们探寻宇宙中其他可能存在生命的地方，同时为未来人类亲临火星时的用水提供重要信息。对火星大气和土壤成分分析的研究也具有重大价值，例如气体组成成分和浓度的分析数据可以为火星起源和形成过程的深入研究提供参考；同位素的分析数据可以为太阳系形成过程的研究提供有价值信息；检测土壤中的有机组分可以为外星生命的研究提供证据等[6]。美国喷气推进实验室（JPL）研制的火星样本分析仪作为“好奇号”火星探测器的有效载荷，负责探测火星大气、尘埃、土壤和岩石的成分，并搜寻与地球生命相关的元素，以期探索生命迹象。……