在我国深空探测快速发展的背景下，火星探测是我国深空探测进一步发展的下一个目标，由于真实火星样品的匮乏，因此，火星探测工程实施与火星科学研究中都需要以模拟火星样品为研究对象。制备出符合需求的模拟火星样品一直是火星探测工程实施中需要解决的主要关键技术之一，目前成功对火星开展探测的国家都根据不同的应用需求研制了相应的模拟火星样品，而国内尚未有模拟火星样品研制的相关文献报道。为配合我国火星探测工程实施与火星科学的深入研究，同时也为填补国内模拟火星样品空白的现状，制备出与火星样品（火星土壤和火星尘埃）具有类似化学成分、矿物组成、颗粒特征及物理性质等的模拟火星样品是我国火星探测进一步发展与火星科学深入研究的迫切需要。　　本文在分析国际上主要模拟火星样品(JSC Mars-1、MMS、Salten Skov I和ES-X)的研制背景，研制途径、应用等基础之上，基于火星土壤与火星尘埃的成因、形成过程、基本性质等，开展了模拟火星土壤和模拟火星尘埃的制备工作，并成功地研制了JMSS-1模拟火星土壤和JMDS-1模拟火星尘埃，论文主要完成的工作包括:　　(1)制定了研制模拟火星样品的参考标准　　在分析火星探测数据资料的基础上，基于火星土壤和火星尘埃的成因、形成过程与基本特性，制定了研制模拟火星土壤和模拟火星尘埃的参考标准，为模拟火星样品的研制提供依据。　　(2)确定了研制模拟火星样品的初始物质　　通过长期的资料收集、样品采集、样品分析研究等，发现内蒙古地区的集宁玄武岩与火星表面岩石和玄武质辉玻无球粒火星陨石具有类似的矿物地球化学特征，样品比较新鲜，未经历较强的风化作用和蚀变作用，并且正在被作为建筑材料进行大量开采，获取容易，确定将集宁玄武岩作为研制模拟火星样品的主要初始物质。　　(3)确定了研制模拟火星样品的制备流程与工艺参数　　在实际操作过程中，摸索出了一套模拟火星样品的制备流程与工艺参数（包括:时间、重量、比例等），为长期有效地制备模拟火星样品提供基础。　　(4)制备了JMSS-1模拟火星土壤　　利用集宁玄武岩，并添加少量火星土壤中出现的Fe，Ti氧化物（磁铁矿和赤铁矿），制备了JMSS-1模拟火星土壤，通过分析，JMSS-1与火星土壤具有类似的化学组成、矿物组成、物理与力学性质等。JMSS-1在制备过程中经历了粉碎研磨的过程，这个过程与火星表面岩石的物理风化作用（如:撞击作用、温度变化、风蚀作用等）类似，JMSS-1代表了火星表面玄武质岩石物理风化作用的产物。　　(5)制备了JMDS-1模拟火星尘埃　　在制备模拟火星土壤的同时，利用集宁玄武岩、磁铁矿和赤铁矿，通过选取适当的混合比例与研磨手段，制备了JMDS-1模拟火星尘埃，JMDS-1与火星尘埃具有类似的化学组成、矿物组成、颗粒大小、光谱特征等。　　总而言之，JMSS-1模拟火星土壤和JMDS-1模拟火星尘埃与火星土壤和火星尘埃都具有类似的性质特征，它们代表了火星表面岩石的物理风化产物，与美国NASA喷气推进实验室(JPL)研制的MMS Sand和MMS Dust具有类似的制备过程和性质特征。在火星探测工程应用方面可以将其应用于光谱仪的定标、探测载荷的测试与验证、着陆器与火星车的地面机械性能测试等。在科学研究方面，可以将其用在实验室里开展相关的模拟实验研究，如:火星尘埃的带电特征与吸附特性研究、火星表面撞击作用过程模拟、火星土壤与火星大气之间的相互作用模拟研究等。