热辐射光谱仪，简称“TES”是火星全球探勘者号探测器上的一种仪器。热辐射光谱仪收集两种类型的数据，6至50微米的高光谱热红外数据和辐射热的可见光-近红外线测量。热辐射光谱仪有六台探测器，以2x3阵列排列，每台探测器在火星表面的视场约为3×6千米。热辐射光谱仪利用材料中化学键的自然谐波振动来测定气体、液体和固体的成分。它发现了一大片含有橄榄石的区域。在尼利槽沟层中发现了橄榄石。据认为，造成伊希地平原的古代撞击导致露出了橄榄石的断层。橄榄石存在于许多铁镁质火山岩石中。在有水的情况下，它会风化成针铁矿、绿泥石、粘土矿物、磁赤铁矿和赤铁矿等矿物。橄榄石也在赤道以北和以南60度范围内的许多其他小露头中被发现。橄榄石也在火星陨石中被发现，这些陨石通常被认为来自火星。后来的研究发现富含橄榄石的岩石覆盖面积超过113000平方公里，这比夏威夷大岛上的五座火山大11倍。
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热辐射成像系统是一个火星探测器2001火星奥德赛号上的摄影机。该摄影机在可见光和红外线波段拍摄以了解火星表面的热状况和再确认先前火星全球探勘者号上的热辐射光谱仪探测的火星表面矿物分布。此外，该仪器也协助科学家了解火星上矿物和地形的关系，并且可用来研究火星表面以下的热点。
小型热辐射光谱仪是一台红外光谱仪，通过在电磁波谱的热红外段进行测量，用来从远处检测材料的成分，它能穿透通常成为遥感观测难题的火星表面尘埃层，两辆火星探测漫游者上都部署了一台。
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