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マーズ・グローバル・サーベイヤー（ＭＧＳ）ミッションは、１９９２年９月２５日に打ち上げられ失敗に終わったマーズ・オブザーバー・ミッションの、いわば低コスト版である。このミッションの目的は、高分解能の撮影による詳細な地形図の作成、地表の組成と内部の物質成分の調査、地表の地質過程の調査、地形と重力の測定、地表と大気中の水と塵の役割の観測、磁場の進化の調査である。搭載された科学機器は、ＭＯＣ（カメラ）､
ＴＥＳ（放射熱分光計）、ＭＯＬＡ（レーザー高度計）、ＭＦＩ（磁場探査器）、ＭＲ（中継送信機）などである。
ＭＧＳの機体は、縦横１．１７ｍ、高さが１．７ｍの長方形をしている。機体は、科学機器と推進機の二つのモジュールに分かれている。磁力計以外の科学機器を収容するモジュールは、高さが７３．５ｃｍで、この部分が機体の底部に当たる。この上に推進機と推進剤を収納した高さが約１ｍのモジュールが取り付けられている。機体の両脇には、３．５ｘ１．９ｍの太陽電池パネルが取り付けられている。マッピングを司る直径１．５ｍの高利得パラボラアンテナが、底部から伸びた長さ２ｍのブームに装着されている。
打ち上げから１０ヵ月後の米東部標準時間１９９７年９月１２日午後９時１７分、ＭＧＳは火星の周回軌道に乗った。火星から無線信号が地球に届くまでには約１４分かかる。午後９時５７分、ＭＧＳは近火点約５万４０００ｋｍ、遠火点２５８ｋｍの楕円軌道を描き、火星を一周４５時間で回り始めた。
１年３ヵ月の軌道周回後、ＭＧＳは大気の抵抗を利用したエアローブレーキング（大気制動操縦）推進機の点火により、平均高度３７８ｋｍに保ち、一周２時間の極周回の略円軌道に移った。１９９８年２月、エアローブレーキングを終えた｡
そして３月にはマッピングを開始する予定であったが、太陽電池パネルの片一方が機能不全に陥っため１年間延期された。火星の北半球が夏を迎えた１９９９年３月中旬、無事太陽電池パネルの修理を終え、７日間を一区切りとする地形図作成のために火星をくまなく撮影し始めた。
第１次マッピング・ミッションは、２００１年１月まで続けられる予定である。ＭＧＳは太陽と同期軌道であるため、画像の撮影は太陽が常に午後２時の方位角で行われる。
第１次ミッションの後、ＭＧＳは今後打上げられるアメリカ及び国際ミッションのデータ中継としても使用される。１９９８年、２００１年、２００３年、２００５年と２年毎に打ち上げられる火星ミッションが予定されている。
１９９９年１２月３日（米太平洋標準時）に火星の南極周辺に着陸予定であった、探査機マーズ・ポーラー・ランダーとディープ・スペース２は、ＭＧＳの観測による捜査にも拘わらず結局失敗に終わった。火星の気象の歴史と水を探査する予定であったこのミッションの挫折は、未来の火星有人探査に向けたデータ収集する野心的なミッションであった｡
ＭＧＳは、現在も順調にマッピングを続けて数々の地形画像を送って来ている。火星軌道に到着以降に、搭載カメラ（ＭＯＣ）が捉えた火星の地形画像を紹介する。
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１９９７年１０月２０日（米太平洋標準時間）、ＭＧＳが２４回目の周回に入った直後の５分間で撮影した太陽系最高峰のオリンポス山の画像である。高度１７６ｋｍから約１ｋｍの低分解能で撮影された。この画像には、火星の北緯２６度、西経１２６〜１３８度の地域が収められている。画面の上が火星の北に当たる。オリンポス山は、高さ２５ｋｍ、すそ野の幅は東西約５５０ｋｍである。頂上には広さ６６ｘ８３ｋｍのカルデラがあり、中には７ヵ所の崩落孔が存在する。頂上の周囲には、水の氷の雲が見られる。時間は火星の夏時間で午後５時であった。 |
| １９９７年１０月３日、ＭＧＳが１３回目の火星周回直前に撮影したマリナー渓谷の画像である。画像は、６００〜１０００ｋｍ上空から太陽光の当たるマリナー渓谷に対して２５度角のアングルで撮影された。撮影時間は火星の午後に当たり、マリナー渓谷系に雲と靄が垂れ込めていた。 |
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１９９７年９月１９日、ＭＧＳが５回目の火星周回で撮った画像である。入り込んだ迷路のような峡谷系の光景からこの名前が付けられた。この峡谷系はマリナー渓谷の西端にあり、長さ４０００ｋｍと北アメリカ大陸を横断するほどの距離がある。 |
| １９９８年４月５日、ＭＧＳが火星の北緯４０.８度、西経９.６度のシドニア地域の上空４４５ｋｍからマッピング中に撮影した画像である。朝の太陽が火星の地平線に対して２５度角で射し込んでいた。左側はバイキング１号が火星の深い午後の時間に撮影した画像である。 |
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