一艘航天器正在利用火星大气层接近火星

无论是急刹车还是缓慢减速，在地球上减速都很难。但在真空中刹车时，你需要发挥创造力。这就是为什么 NASA 的火星勘测轨道器和欧洲航天局的金星快车等航天器利用它们正在研究的行星的大气层作为外部制动器，在数月内减速并逐渐接近目标轨道。

这一过程被称为空气制动，目前，欧空局的火星外部气体轨道器正处于空气制动的最后几周，此前近一年的时间里，它一直将其太阳能电池板和机身浸入火星大气层，以减慢速度并将其降低到更靠近火星表面的轨道。

这就像你乘着雪橇从山坡上飞速滑下时，将手插进雪中以减慢速度，或者当你飞速滑向地面时，用手沿着塑料滑梯滑动以调整速度。摩擦力足以将你减速到更舒适的速度——无论你是滑行的人还是飞速滑行的卫星。

最终，ExoMars 微量气体轨道器将在距火星表面 248 英里（400 公里）的轨道上运行，大致相当于国际空间站相对于地球的高度。在这个高度，绕火星飞行仅需 2 小时，比去年 3 月开始空气制动时每天绕行一次的时间要短，也比之前绕行火星所需的 4.2 天要近得多。

轨道器最终到达了完美位置，目前其高度每三小时绕地球一圈。

大致按比例绘制的图表，显示了 ExoMars TGO 的进展情况。粗灰线标记航天器轨道一小时内的减小。蓝色表示当前轨道，红色表示 2018 年 3 月的轨道，绿色表示团队瞄准的轨道。ESA

空气制动过程于 2017 年 3 月开始，2017 年夏季暂停（当时地球和火星位于太阳的两侧），8 月再次开始。在此期间，它的速度减慢了惊人的 1748 英里/小时（781.5 米/秒），并进入了更接近圆形的轨道。

地球上的科学家必须每天向轨道器发送指令，以确保它保持在最佳位置。火星大气的密度变化很大，因此科学家必须确保轨道器处于正确的位置，以在不失控的情况下减速。

一旦轨道器到达正确位置，科学研究就可以正式开始了。

痕量气体轨道器（相当可预测）专注于进一步了解火星大气中的痕量气体。轨道器上的两套仪器将寻找少量气体，如甲烷，在地球上，甲烷可能来自火山或喷口等地热源，也可能来自牛等生物源。弄清大气中甲烷的含量并确定其来源可以让我们更深入地了解火星的性质。

机载摄像机将对轨道器拾取的任何潜在甲烷来源进行成像，而另一台仪器则寻找表面或表面下的冰冻水源。

2016 年，斯基亚帕雷利号着陆器陪同该轨道器抵达火星，但着陆时在火星表面坠毁。但另一艘火星探测器 ExoMars 2020 计划于 2020 年发射。