火星进入器与地球返回器面临的热环境有很大不同。利用电弧风洞模拟火星进入器气动加热环境，进行防热系统设计是火星进入器研制的关键环节。利用发射光谱和激光吸收光谱诊断技术，开展了模拟火星大气进入地面试验流场下CO_2介质的辐射特性和流场参数的在线测量研究，获得了CO_2等离子体电子激发温度、喷管出口自由流静温和关键组分CO摩尔浓度的实时测量结果。发射光谱和激光吸收光谱测量结果表明，电弧加热器具有非常好的长时间稳定运行能力和气流参数重复模拟能力。本文发展的光谱诊断技术可为火星进入器气动热环境流场特性等方面的研究提供有效测量手段。