فیزیک کلاستر ها با شکلهای مختلف مجموعه ی قابل توجهی از مسائل بنیادی را پوشش می دهد. از طرفی می توان به ویژگی خاص کلاستر هاو کاربرد آنها اشاره کرد. هدف این تحقیق در واقع بررسی ساختار و خواص الکترونیکی کلاستر آلومینیوم با استفاده از تئوری تابعی چگالی است. ما از تقریب بورن- اوپنهایمر و روش پایه ای دینامیک مولکولی همراه با نرم افزار vasp در دماهای ثابت 900-800-600-400 استفاده کرده ایم. در نهایت با استفاده از این روشهای اجرایی توانستیم نمودارهای انرژی پیوندی, نمودار اولین و دومین اختلاف انرژی و نمودار مربوط به پارامتر دگردیسی را رسم کنیم. در فصل اول به مقدمه ای راجع به کلاسترها می پردازیم, در فصل دوم به مباحث کلی می پردازیم, فصل سوم را به کاربردهای شبیه سازی اختصاص می دهیم و در نهایت در فصل چهارم به جزییات محاسبه می پردازیم و روش های محاسبات و نتیجه گیری را بیان می کنیم.

در طی 40 سال گذشته سیاره مریخ به عنوان شبیه ترین سیاره سنگی به زمین، مورد توجه دانشمندان سازمان های فضایی برای بهره برداری از مواد معدنی موجود در regolith قرار گرفت. با شروع دهه هفتاد میلادی مدارگردها و مریخنوردهای متعددی به سوی این سیاره فرستاده شدند که مهم ترین آن ها spirit و opportunity می باشند که بر سطح سیاره سرخ فرود آمدند. در این پایان نامه ساختار رگولیت، اتمسفر، چرخه آب وهوایی و میدان مغناطیسی مورد بررسی قرار می گیرد و مناطق فعال از نظر زمین شناسی با توجه به نشانه های موجود در محل مشخص می شود. با بررسی داده های ارسالی به زمین توسط مدارگردها و مریخنوردها و همچنین آنالیز شهاب سنگ های مریخی وجود انواع مواد معدنی مختلف در سیاره مریخ مشخص شده و سپس انواع روش های پی جویی و اکتشاف مواد معدنی بررسی شده و با توجه به شاخصه های مریخی روش های پی جویی و اکتشافی مناسب برای سیاره مریخ شرح داده شده است. با توجه به محدودیت های موجود در سیاره مریخ دو روش استخراج روباز و گمانه ای برای استخراج مواد معدنی و آب قابل قبول خواهند بود. همچنین روش های ژئوفیزیکی می توانند جهت اکتشاف منابع معدنی به کارگرفته شوند. کلمات کلیدی: سیاره مریخ- رگولیت-استخراج روباز-روش های اکتشاف - استخراج گمانه ای- مواد معدنی – نجوم – سیاره شناسی