载人探测火星将在21世纪下半叶把太阳系内的探测活动推向高潮，它不仅能够提供在火星上寻找生命的方法，也将极大地促进各类航天技术的发展，开启人类空间探测的新纪元。本书主要介绍了载人火星探测任务的目的（包括无人探测和载人探测）、空间活动和任务的规划、火星任务需要重点考虑的关键要素、载人火星探测奔向火星和返回地球的轨道设计、载人火星探测的任务分析以及火星上可用的资源等内容，为关注火星探测的工程师和公众提供了详细和生动的资料。
本书为从事无人火星探测和载人火星任务分析、设计与研究工作的科技人员提供了一套极具使用价值的技术参考资料，也适合航天、深空探测、通信等领域的科研工作者和技术人员参考阅读。

第1章 为什么探测火星？
1.1 简介
1.2 无人探测既有的观点
1.3 搜索火星生命的争论
1.4 为什么将人类送上火星？——支持者的看法
1.5 把人类送上火星——质疑者的看法
参考文献
第2章 规划的空间探测任务
2.1 行动
2.2 规划太空任务
2.3 架构
2.4 一系列步骤组成的任务
2.5 运送到目的地的是什么？
2.6 在低地球轨道上的是什么？
2.7 在发射台上有什么？
2.8 太空探测任务对IMLEO的要求
参考文献
第3章 60多年来载人火星探测任务的规划
3.1 Von Braun的版本
3.2 NASA最早的概念
3.2.1 早期的研究
3.2.22 0世纪60年代早期的研究
3.2.3 核动力火箭的发展
3.2.4 波音公司在1968年所做的研究
3.3 NASA之外的早期火星探测计划
3.3.1 行星学会和国际科学应用公司的分析
3.3.2 驶向火星Ⅱ期
3.42 0世纪80年代后期的NASA计划
3.4.1 洛斯·阿拉莫斯国家实验室
3.4.2 Sally Ride的研究
3.4.3 SAIC
3.4.4 星际探险办公室的案例研究(1988年)
3.4.5 星际探险办公室的案例研究(1989年)
3.4.6 空间探测发起人和其后继者
3.4.7 劳伦斯利弗莫尔国家实验室
3.52 0世纪90年代的一些独立研究
3.5.1 苏联的研究
3.5.2 火星直击
3.5.3 火星协会推出的计划
3.6 DRM出现之前的时期
3.7 NASA的DRM计划(1993—2007年)
3.7.1 设计参考任务1（DRM1）
3.7.2 设计参考任务3（DRM3）
3.7.3 DRM3和DRM1中的质量比较
3.7.4 DRM3中的ISRU系统
3.7.5 设计参考任务4（DRM4）
3.7.6 双登陆器计划
3.7.7 设计参考架构5(DRA5)
3.7.8 探测战略研究小组(2006年)
3.8 其他火星探险计划
3.8.1 Team Vision的星际探测计划
3.8.2 麻省理工学院MIT的研究
3.8.3 欧洲航天局的并行设计设施研究（2003年）
3.8.4 使用轨道遥控火星表面无人探测火星的HERRO任务
3.8.5 波音公司（Boeing）在21世纪所做的研究
3.8.6 返回计划
3.8.7 短期停留与长期停留任务
3.8.8 基于飞越和自由返回轨道的设计
3.9 NASA近期的活动
参考文献
第4章 去程与返回
4.1 推进系统
4.1.1 空间运输对推进剂的需求
4.1.2 火箭方程
4.1.3 火箭的干质量
4.2 轨道分析
4.2.1 火箭科学基础
4.2.2 火星任务的持续时间及所需的推进条件
4.2.3 更加现实的模型
4.3 从地球到近地轨道
4.4 飞离近地轨道
4.4.1 所需的Δv
4.4.2 运送至火星的质量
4.4.3 地火转移轨道中使用核热火箭
4.4.4 使用太阳能电推进技术升高轨道过程
4.5 进入火星轨道
4.6 从火星表面升空
4.7 从火星轨道向火地转移轨道入轨
4.8 地球轨道入轨
4.9 传动比
4.9.1 前言
4.9.2 传动比计算
4.9.3 地球逃逸的传动比
4.10 近地轨道到火星轨道
4.11 从近地轨道到火星表面
4.12 火星任务中航天器初始质量
4.12.1 化学推进和气动辅助
4.12.2 核热推进的使用
4.12.3 ISRU的应用
参考文献
第5章 火星探测任务的关键要素
5.1 维持生命的消耗品
5.1.1 对消耗品的需求(不可循环利用)
5.1.2 循环系统的使用
5.2 辐射效应和防辐射需求
5.2.1 辐射源
5.2.2 定义和单位
5.2.3 对人的辐射效应和允许剂量
5.2.4 空间辐射
5.2.5 火星任务的辐射水平
5.2.6 辐射
5.3 微重力影响
5.3.1 零重力值一般影响简介
5.3.2 低重力值影响综述
5.3.3 人造重力
5.3.4 NASA应对低重力影响的计划
5.4 封闭空间中的人为因素
5.5 中止模式和任务安全
5.5.1 ESAS月球任务中的中止模式和任务安全
5.5.2 火星任务中的中止模式
5.5.3 可接受的风险
5.6 栖息舱
5.6.1 栖息舱设计与人为因素
5.6.2 火星栖息舱的地面模拟器
5.6.3 DRM1栖息舱
5.6.4 DRM3栖息舱
5.6.5 双着陆栖息舱
5.6.6 SICSA栖息舱设计
5.6.7 其他栖息舱概念
5.7 气动辅助入轨、再入、下降和着陆
5.7.1 引言
5.7.2 无人驾驶航天器的经验
5.7.3 载人火星任务的再入、下降和着陆需求
5.7.4 精确着陆
5.7.5 开发/测试和验证计划
参考文献
第6章 原位资源利用(ISRU)
6.1 原位资源利用(ISRU)的价值
6.2 月球ISRU
6.2.1 简介
6.2.2 上升段推进剂
6.2.3 生命保障消耗品
6.2.4 从月球输送到LEO的推进剂
6.2.5 运送到月球轨道用于下降(和上升)的推进剂
6.2.6 用于辐射屏蔽的表层土壤
6.2.7 预言性的概念
6.2.8 月球资源和进程