火星勘测轨道卫星
火星勘测轨道卫星（MarsReconnaissanceOribiter，MRO）是美国发射到火星的最大的飞行器，也是“阿特拉斯5号”系列运载火箭的第一次星际发射任务。这颗飞行器是为了调查火星的表面、地下和大气，尤其是火星上的水(包括过去和现在的水)的历史而设计的，并为未来的火星登陆寻找合适的地点。
名称：火星勘测轨道卫星（MarsReconnaissanceOribiter，MRO）
制造商：洛克希德·马丁空间系统公司
发射日期：2005年8月12日
发射地点：佛罗里达州，卡纳维拉尔角
轨道：250公里×316公里(155英里×196英里)，轨道倾角92.65°，太阳同步轨道
运载火箭：阿特拉斯V-401（装备“半人马座”上面级）
结构尺寸：6.5米×13.6米
1、简介
火星勘测轨道卫星
“火星勘测轨道飞行器”的使命长达4年，主要分“寻水”和“通讯”2个阶段进行。第一阶段的任务主要是帮助美国宇航局了解火星上水分存在的历史。按照计划，“火星勘测轨道飞行器”于2006年3月到达火星。从2006年11月起，飞船正式开始执行探测使命。
飞船探测器携带的3台高清晰度摄像机配备大口径光学镜头，能够清晰拍摄火星表面一张办公桌大小的物体。大功率雷达声纳设备不仅能够穿透火星表面土壤深达1.6公里，以探测火星地下岩层中是否存在固态水，同时，还能形成火星地表之下远古时代火山爆发或彗星碰撞的立体三维图像。
2、十大任务
第一：演练“气动制动”
火星勘测轨道卫星
第二：搜寻“火星极地”号
火星勘测轨道飞行器配备的“高解析影像科学实验”照相机，能够辨析3英尺（1米）长的物体，它将负责搜寻美国宇航局“阵亡”的“火星极地”号登陆车。这个登陆车于1999年11月在火星坠毁。宇航局曾进行过多次搜索，也发现了一些可能的目标，但都没有得到最终确认。利用“千里眼”照相机和低飞行轨道——上空199英里(320千米)——轨道飞行器也许能够寻找到“阵亡”的“火星极地号”。
第三：调查火星水效应
研究人员希望，在火星勘测轨道飞行器所有科学仪器的紧密配合下，能够搜集到任何与水有关的信息，无论是火星表面还是地表以下。科学家认为水是地球生命的主要组成元素。他们特别期盼可以在火星上发现地下水的踪影。这一愿望如果得以实现，火星储藏的水资源将成为决定它是否适合人类居住的关键因素。
第四：勘察火星着陆点
火星勘测轨道飞行器的一个主要任务就是为未来的火星表面探测——“火星科学实验室”和“凤凰”号登陆车——寻找最佳登陆点。轨道飞行器可以利用图像寻找美国宇航局的“勇气”号漫游车的登陆点古瑟夫环形山；寻找“机遇号”进行太空矿物研究的梅里迪亚尼平面地区。飞行器的照相机、雷达和分光仪将发挥关键作用，决定登陆车的最佳登陆地点，以获得更为详细的火星资料，同时验证一些科学疑问，例如过去的火星是否是一个拥有水资源的星球，曾经是否也是适合人类居住的家园。
第五：大量搜集火星数据
这可能存在一定的技术问题，但火星勘测轨道飞行器将数据传回地球的本事不能小视。10英尺(3米)长的天线预计可以传送34兆兆位左右的数据。34兆兆位全部数据大约是美国宇航局“卡西尼”号、“深太空1”号、“麦哲伦”号、“火星奥德赛”号和“火星全球调查者”号在执行任务中传送数据总和的3倍。
火星勘测轨道飞行器的天线以及所有科学仪器的电力供应，全部来自于它的2个太阳能电池板，这些电池板也是太空任务中所使用过的最大的2个。飞船工程师表示，太阳能电池板由7000个太阳能电池组成，面积为220平方英尺(20平方米)，电池板产生的电力大约是所需电力的2倍——也就是2千瓦。
第六：将太空眼锁定火星
火星勘测轨道飞行器备有3台照相机和1台分光仪，负责拍摄火星表面的全方位图片。飞行器的“高解析影像科学实验”照相机将捕捉更为具体的火星特征；“Context”相机能够记录宽18英里(30千米)以上的地形带变化；“火星彩色影像器”可以覆盖整个星球，跟踪记录火星表面和大气层的每分钟变化；“火星复式侦察影像分析仪”将搜寻与水有关的矿石，在房屋大小的区域内测定火星表面的构成成份，其精确度大约是火星轨道上其它任何装置的10倍。除此之外，轨道飞行器还将对一台光学导航照相机进行测试，这台相机可能用于未来的太空任务。
第七：确定火星天气类型
研究人员希望火星勘测轨道飞行器能够确定火星的天气类型。在美国宇航局的机遇号和勇气号执行勘测任务中，火星上的强风和尘暴将太阳能电池板清理的干干净净，帮助它们吸收了更多的能量，它们的服役时间已经超出科学家的预期。这让科学家对火星的天气状况十分着迷。另外，轨道飞行器的“火星彩色影像器”(拍摄地平线-到-地平线的图像)，将用来记录日常气象图；“火星气候测音器”将对火星大气层的构成进行研究。
第八：寻找火星地下水
像欧洲航天局的“火星快车”一样，火星勘测轨道飞行器将利用自身的雷达装置探测深埋于火星地表以下的冰层或者液体水。美国宇航局的这个探测器备有浅层地下雷达，能够发射85毫秒的雷达脉冲，穿透深度可达到0.6英里（1千米）——实际深度取决于火星表面外壳的状况。除了寻找潜在的“水库”外，雷达装置还将记录火星上不同岩层的情况，以备地质学家研究。
第九：扮演双重角色
火星勘测轨道飞行器的初始任务为期2年：在对火星表面和大气层进行全面探测时，扫描过去和现在发现的火星上有水的证物。但轨道飞行器的太空任务并不会就此结束。在完成首要任务后，飞行器还将利用自身的巨大天线充当行星间电话接线员的角色，负责传送地球上的飞行控制器与未来在火星上登陆的着陆器、漫游者之间的数据和指令。整个太空任务的成本预计为7.2亿美元。
第十，与火星众邻居汇合
火星勘测轨道飞行器(MRO)是一个迟到者,因为在它之前，已经有好几个探测器要么在火星表面，要么在火星轨道上，执行着各种探测任务。这个造价4.5亿美元的探测器将成为第4个运行于火星上空的轨道的飞行器，同时也是第6个用于研究火星的飞船。美国宇航局的双子星座“勇气”号与“机遇”号，正“摸爬滚打”于那颗红色星球的表面；宇航局的“火星奥德赛”号探测器、“火星全球调查者”号探测器和欧洲航天局的“火星快车”也正从上空轨道对“红色帝国”进行扫描。
3、结构特点
太空船主要的结构均是由强化碳纤维化合物铝制蜂巢结构版所组成，而钛金属所制造的燃料槽占了整体结构与质量的绝大部分，并且维持了太空船的结构完整性。
“火星勘测轨道飞行器”天线和太阳能电池板完全打开有6．5米高、13．6米宽，重达2．1吨，而过去所有的火星探测飞船都只有数百公斤。
动力系统
火星勘测轨道卫星
除了太阳能板之外，轨道器还使用了两个可充电式镍氢电池，当太阳能板无法面对太阳，或是火星将太阳光遮住时便会使用电池供给电力。每个电池约可提供50安培小时的电力，但轨道器无法使用全部的电力，因电池放电时连带的电压也会跟着降低，当电压低于20V时电脑便会停止工作，因此在设计上将只会使用约40%的电池电力。
电脑系统
轨道器的主电脑为一133MHz的RAD750处理器，这颗处理器为强化辐射防护的PowerPC处理器，可以在太阳风肆虐的深太空中提供可靠的运算处理。探测资料则是存放在20GB的快闪存储器中，内存的量虽然似乎很充足，但是跟仪器所收集到的各项资料相比就不见得有多大了，比如说HiRISE的火星地表影像每张最高就可以达到28Gb。
电脑的操作系统则是VxWorks，并另外加上许多的防护与监测协定。
导航系统
导航系统将会在整个任务过程中提供位置、航道与高度的各项资讯。
16个太阳感测器（其中8个是备份）将会提供轨道器方向与太阳的相对位置资讯。
两个恒星追踪器将会提供轨道器完整的位置与高度资讯。恒星追踪器仅是两个普通的数码相机，自动拍摄已分类过的星空影像进行自动定位。
两个惯性导航设备将提供轨道器飞行的资讯，每个惯性导航设备包括了三个加速器与三个陀螺仪。
通讯系统
通讯系统将使用大型天线，利用一般深太空所使用的频段（X-band，8Ghz）传送资料，也将会使用可以高速传输的Ka-Band（32GHz）传送各项资料。预计从火星传送到地球的最大传输速度为6Mb/s，约为以往火星任务的10倍。
此外，轨道器另外有两个小型低增益天线，在紧急与特殊事件时提供低速通讯，比如说发射与进入火星轨道时。
推进系统
燃料槽共可容纳1175升（1187公斤重）的联胺单推进燃料，而这些燃料的70%将会使用在进入火星轨道时。
轨道器上共有20个火箭推进器：
六个大型推进器，主要使用在进入火星轨道时。
六个中型推进器，主要提供航道校正与高度控制。
八个小型推进器，主要是一般作业时修正高度与航道用。
轨道器中亦包含四个动量轮，提供轨道器精准的高度控制，比如拍摄高分辨率影像时，某些震动将会模糊影像。
4、携带设备
轨道器上共搭载六项科学仪器与两项科学工具；此外，也搭载三项可以用在未来太空任务的技术实验装备。这颗方形的轨道卫星的科学研究设备都安装在了一侧。它的两块太阳能电池板每块长为5米，宽为2.5米，在火星上的输出功率为2000瓦。卫星所装备的固态存储设备能够存储160吉字节的数据。Hi-RISE摄像机拍摄到了高分辨率的立体覆盖图片。
摄影机
火星勘测轨道卫星
CTX（ContextCamera，背景摄影机）
MARCI（MarsColorImager，火星彩色成像机）
频谱仪
CRISM（CompactReconnaissanceImagingSpectrometerforMars，火星专用小型侦察影像频谱仪）
辐射计
MCS（MarsClimateSounder，火星气候探测器）
雷达
SHARAD（ShallowSubsurfaceRadar，浅地层雷达）
科学实验设备
GravityFieldInvestigationPackage（重力场探测套件）
AtmosphericStructureInvestigationAccelerometers（大气层结构探测加速仪）
新科技实验设备
ElectraUHFCommunicationsandNavigationPackage（Electra超高频通讯与导航套件）
OpticalNavigationCamera（光学导航摄影机）
Ka-bandTelecommunicationsExperimentPackage（Ka频段通讯实验套件）
HiRISE（高分辨率成像科学设备）
HiRISE摄影机包含一台0.5米的反射式望远镜，这是深太空任务中使用过最大的望远镜。在300公里高度的轨道上，它的火星地表分辨率将可以达到0.3米。（GoogleMaps的分辨率约为1米，一般的卫星照片可达到0.1米）。这台摄影机将可撷取三个彩色频段的影像：蓝-绿（400至600nm）、红（550至850nm）与近红外线（800至1000nm）。
5、任务历程
火星勘测轨道卫星
在到达火星之前，火星勘测轨道飞行器在行星间航行了七个半月，而在这段期间内NASA对其所搭载的科学仪器与预计进行的实验进行了多项测试与校正工作；同时在这段期间内，为了确保火星勘测轨道飞行器可以正确进入绕行火星的轨道，原本预计进行四次轨道修正，但最后仅实施三次轨道修正，科学家认为不需要进行第四次修正；同时，原本被视为紧急应变方案的第五次轨道修正最后也没有实施。
MRO于2006年3月10日到达火星。在6个月的空气制动过程中，它进入火星高层大气426次，逐渐将椭圆轨道的高点从45000公里降低到了486公里。
6、探测发现
美国宇航局火星勘测轨道飞行器拍摄到火星表面旋风的照片
根据2009年雷达的测量报告显示，火星北极地区冰盖下的冰块的体积有821,000立方千米，这等于地球上格陵兰岛冰块的30%。
根据MRO和其他一些火星探测器的数据显示，科学家已经发现火星上分布着广泛的氯化物。这些氯化物是由富含水分的矿物蒸发形成的。其中的碳酸盐，硫酸盐，二氧化硅应该都会率先沉淀下来。而且火星车已经在火星表面上发现了硫酸盐和二氧化硅。有氯化物的地方过去可能存在着各种生命形式，因此，这是人类探索火星是否存在生命遗迹的理想地区。
MRO的CTX和HiRISE摄象机已经拍摄到，在火星北极盖附近陡峭的山地发生的大量雪崩的照片。
欧洲航天局2015年1月16日宣布，美国航天局的火星勘测轨道飞行器拍摄的高分辨率图像证实，失联十余年的欧洲猎兔犬2号火星着陆器确实已成功在火星表面着陆，不过此后的故障导致其无法与地球联系。