计划2020年发射火箭去火星,带回火星样本,研究火星生命

文:王炆忌

美国宇航局的科学家们选择了火星上的一个地点,计划在2020年让他们的下一个漫游者着陆——这个地区很可能是火星上的一个古老的河流三角洲。宇宙飞船的目标是在耶泽洛陨石坑着陆,该地区可能在数十亿年前就适宜居住。NASA在选择这个地点进行探索时特别小心;总有一天,漫游者收集的样本可以返回地球进行研究。

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这个新的漫游者是美国宇航局2012年登陆火星的最后一个漫游者的继任者,被称为“好奇号”。这个机器人一直在探索火星上一个被称为盖尔陨石坑的区域,盖尔陨石坑在过去也比现在潮湿得多。在过去的六年里,“好奇号”已经对它在火星上的一小块区域了解了很多。它在火星土壤中发现了有机物质,并探测到了甲烷——一种主要由地球生命产生的气体。但火星探测器的问世,美国宇航局希望最终能找到一个长久以来一直困扰人们的问题的答案:生物生命真的在火星表面生存过吗?

为了解释这一点,NASA计划是火星样本返回任务的第一步。在耶泽洛陨石坑,机器人将挖掘出诱人的岩石样本,这些样本可能包含火星上过去生命存在的证据,并将这些材料储存在火星表面的贮藏库里。然后在某个未知的日期,美国宇航局将向火星发射第二次任务,收集火星2020年的样本并带回地球。这样我们就可以在我们自己复杂的实验室里研究这些火星岩石,真正了解古代火星是什么样的。

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火星样本返回任务是目前行星科学界的首要任务之一。这也是一项非常困难的任务。为了从火星上获取样本,NASA需要在这颗红色星球的表面着陆一系列复杂的技术,包括一枚能够从地面起飞的火箭。这样,这些样本就有足够的能量挣脱火星的引力,飞到太空回到地球。

到目前为止,美国宇航局还没有从火星上获取2020年火星样本的计划,但该机构希望在本世纪20年代末发射这一后续任务,并在本世纪30年代初重返地球。“我今天没有任何更新,工作还在继续。美国宇航局科学任务理事会的副局长托马斯·祖布臣(Thomas Zurbuchen)在新闻发布会上说。

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但首先,2020年火星探测器将选择最具吸引力的样本进行进一步研究。为了选择一个完美的地点,NASA的专家和其他行星科学家在过去四年里举行了四次研讨会。他们能够从60多种可能的选择中缩小着陆地点的范围。位于火星北半球的耶泽洛陨石坑是入围的四个地点之一。它最终赢得了比赛,因为它具有包含远古生物特征的潜力——很久以前的生命迹象。

也许耶泽洛陨石坑最吸引人的地方是它曾经是流水的家园。一颗小行星的撞击可能已经在这个地方形成了一个28英里宽,1600多英尺深的陨石坑。科学家认为,这个陨石坑在35亿到39亿年前就充满了水。

在陨石坑内部是一个三角洲,这告诉研究人员,水流入湖中,沿途沉积沉积物和其他物质到陨石坑中。由于湖泊是地球上非常适宜居住的环境,这使得耶泽洛陨石坑成为一个有吸引力的选择。流动的水也增加了微生物或其他生命被运送到该地区并被困住的可能性。NASA喷气推进实验室的2020年火星项目科学家肯·法利(Ken Farley)在今天的新闻发布会上说:“三角洲是一个很好的地方,可以找到生命存在的证据,自这个湖泊出现以来,这些证据被保存了数十亿年。”

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耶泽洛陨石坑也是许多有趣而多样的岩石的家园,这使它成为一个从地质学角度探索的好地方。它被认为至少有五种不同类型的岩石,其中最令人兴奋的是碳酸盐岩。这种岩石是由水、岩石和大气中二氧化碳等气体相互作用而形成的。碳酸盐岩可以提供数十亿年前火星大气层的线索。而且它也可能是另一个微生物繁盛的地方—从湖泊分离。

虽然耶泽洛陨石坑拥有一些很好的研究特征,但这个地区并不是着陆航天器的最佳地点。该地区有很多巨石和岩石,还有悬崖和洼地,这对需要轻轻着陆的飞行器来说是一个挑战。但2020年火星探测器将配备复杂的着陆程序,就像它的前辈“好奇号”一样,其中包括一个类似绳子的装置,被称为“空中起重机”(sky crane),它将轻轻地把探测器降落到地面。据美国宇航局称,近年来,工程师们还改进了他们的着陆系统,这样航天器就能避开特别起伏的区域。

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为2020年火星探测器的发射做准备还有很多工作要做。该机器人计划于2020年7月搭载阿特拉斯V型火箭升空,计划于2021年2月着陆。与此同时,美国国家航空和宇宙航行局(NASA)本周将集中精力将另一艘宇宙飞船降落在火星上——一个名为“洞察号”(InSight)的机器人,它将坐在这颗红色星球的表面,研究世界的内部。洞察号自5月发射以来一直在火星上运行,计划于11月26日星期一着陆。


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