寻找火星生命迹象!NASA“毅力”号将执行迄今最明确的天体生物学任务

subtitle DeepTech深科技07-31 18:13 跟贴 3 条

7 月 30 日,美国国家航空航天局(NASA)“毅力” 号火星探测器从美国佛州卡纳维拉尔角空军基地发射升空。开启长达半年之久的奔赴火星的旅程。

一直以来,我们探索火星的最大动力,都是想弄清楚太阳系中生命的演化故事。现在只有人类存在吗?一直以来都是这样吗?还是说地球上所有生命的祖先可能来自于火星?为了一点一点揭开这些问题的谜底,NASA 将要发射其有史以来最雄心壮志的研究成果,即发射一台名为 “毅力” 号的高科技火星探测车,并执行任务,将发现的部分样本带回地球。

若一切顺利,“毅力”号将在明年 2 月份到达火星,加入火星表面其它的着陆器和探测车。从多方面来看,正是前者对于火星表面的近距离研究,才促成了这一时刻的到来。另外 3 个探测车均由 NASA 于 21 世纪发射到火星表面,初衷都是研究这颗红色星球适宜生命居住的可能性。但实际上,它们过往所执行任务的重点,都不是有针对性地去解决该问题,而是研究了火星表面水的演变史,探索该星球上本有可能演化出生命的组成部分。与过往不同,“毅力”号会直面这一问题,在被认为曾是远古火星最宜居的地区寻找生命迹象。

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发掘火星的远古秘密

“毅力”号一旦在火星表面着陆,就会奔向长达 28 英里的杰泽罗(Jezero)陨石坑,那里曾是一个拥有大约 38 亿年历史的湖床。在很久以前,有一条河曾流入该陨石坑,它位于杰泽罗的三角洲区域,那里的岩石中可能保存了携带着与生命相关的有机化合物和矿物质的沉积物。

安装在火星车机械臂上的两个仪器将完成大部分的外星探测工作。两个仪器都是光谱仪:PIXL 可分析 X 射线,Sherloc 可观察紫外线。它们将被用来对有趣样本的化学成分进行测定,同时研究人员希望它们可以检测到诸如氨基酸和脂肪酸一类的复杂分子,以作为证明生命体存在的证据。Sherloc 可以将分析结果映射到由广角地形传感器(Watson)相机拍摄的样本图像上,其空间分辨率可以达到 100 微米(约相当于人类头发丝的宽度)。科学家可利用这些图像寻找其它可能暗示生命存在的模式或构造。

虽然 “毅力” 号配备了一整套最先进的仪器设备,但是在它真正执行任务之前,研究人员也无法得知其是否具备识别确凿生命迹象的能力,且 “毅力” 号也不需要具备这样的能力。在本次任务中,“毅力”号还将收集最多 43 个有趣样本,在未来十年内将它们带回地球,这也是有史以来首个从其它行星带回样品的任务。

返回到地球后,科学家们将通过实验室分析,以完全超乎我们想象的方式发掘出火星的远古秘密。

搭载最新技术去火星兜风

事实上同以往任何探测器相比,“毅力”号上安装的仪器都是最多的。该探测器上配备了 23 台相机,可以拍摄着陆器进入火星大气层并着陆的第一画面。安装的麦克风同时也会捕捉到着陆的声音,以及 “毅力” 号在火星表面跋涉和钻入地面的声音。除了两台光谱仪外,该探测器还会使用探地雷达来绘制火星的地下地质图,并进行气象观测。

本次任务还会对几种不同的新技术进行测试,以期提高未来在火星以及其他星球探测的效率。一个名为 Moxie(火星氧气就地资源利用实验)的实验将试图利用大气中的二氧化碳制造纯氧,因为氧气是未来火星任务中提供人类生存条件的重要成分。

另外,“毅力”号还搭载着一架直升机。这个名为 “首创” 号的轻型机器人直升机不会做很多的科学研究,但是可以寻找出可供 “毅力” 号进一步研究的目标。如果 “首创” 号能成功地在火星稀薄的大气层中巡航,那将会是向前迈进的极其重要的一步,预示着未来可以使用更多的无人机去探索其他星球。

火星和地球之间的远距离会导致通讯延迟,这就意味着火星探测器从一开始就要实现自动化,而 “毅力” 号将为自动化设立一个新的标准。由于杰泽罗地区遍布着危险的岩石,地形条件恶劣,“毅力”号研发团队便建立了一个系统,可以让该探测器在飞行过程中自动调整着陆地点,以躲避危险。着陆后,“毅力”号可以自动四处行驶,在遇到障碍时,自行决定是直接碾过还是避开,并且在行驶的同时,形成自己的内部地形图。

NASA 绝不是唯一一个利用地球与火星会合周期的航天机构,这一最佳时间窗口每 26 个月出现一次。几周前,阿联酋发射了 “希望” 号火星探测器,以深入研究火星低层大气和天气情况。上周,作为 “天问一号” 任务的一部分,中国发射了自己的火星探测器,该探测器将绘制火星表面的水冰分布图,研究该星球宜居性的发展史。

它们,或许很快就能捕获到人类对火星的新认知。

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https://www.technologyreview.com/2020/07/29/1005770/nasas-new-mars-rover-perseverance-bristling-tech-find-signs-alien-life/

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