2021年2月18日,美国(guo)(guo)宇航(hang)局的(de)“毅力(li)”号火星(xing)(xing)(xing)车(che)降落在火星(xing)(xing)(xing)的(de)杰泽(ze)罗陨石(shi)坑内(nei)。就像它的(de)前任,好(hao)奇(qi)号,美国(guo)(guo)宇航(hang)局火星(xing)(xing)(xing)探索计划(MEP)的(de)成员一样,目标(biao)是(shi)(shi)坚持不懈的(de)寻(xun)找(zhao)火星(xing)(xing)(xing)上(shang)可能存(cun)在生(sheng)命(ming)的(de)证据(ju)(过去和现在)。这次任务的(de)一个关(guan)键部分是(shi)(shi)将(jiang)首次在火星(xing)(xing)(xing)上(shang)采集的(de)样本带(dai)回地球。

  在过去的五个月里,美国宇航局的任(ren)务(wu)控(kong)制员一(yi)直(zhi)在驾驶(shi)火星车驶(shi)离(li)着陆地点(dian)。巴特勒着陆场)和进行测试飞行的独创性(xing)直(zhi)升(sheng)机。美国航天(tian)局目前正在为收集(ji)第一(yi)块(kuai)火星岩石样本(ben)做最后(hou)的准(zhun)备。这(zhei)一(yi)历史(shi)性(xing)时刻预(yu)计将在本(ben)月底或8月初开始,并(bing)将随着2031年样品返回地球而达到高潮。

  这块岩石将来自一(yi)个被称为(wei)“坑(keng)底断(duan)裂区”的区域,这是(shi)一(yi)块4平(ping)方公里(1.5平(ping)方英里)的坑(keng)底,可(ke)能(neng)包含(han)杰泽罗最深、最古(gu)老(lao)的裸露基(ji)岩层。这些(xie)岩石也将是(shi)阿波(bo)罗号宇(yu)航员从月球带回岩石以来最重(zhong)要的样本(ben)返回。这些(xie)样本(ben)同样可(ke)以揭(jie)示我们关于地月系统的形成和太阳系的演化。

  地图显示(shi)的(de)位(wei)置(zhi)是(shi)毅(yi)力(li)号漫游者和独特的(de)返回直升机。图片(pian)来源:NASA/JPL加州理工学(xue)院

  美国宇航局总(zong)部负责科学的副(fu)局长托马斯(si)·祖布钦在最近的一份新闻稿中说:

  “52年前(qian),当尼尔·阿(a)姆斯(si)特朗(lang)从宁(ning)静之海(hai)采集(ji)第一(yi)个样(yang)(yang)本时(shi),他开始了一(yi)个开启了人类(lei)对月(yue)球(qiu)认识的(de)(de)(de)过程。我很期待毅力号在(zai)杰泽罗陨石坑的(de)(de)(de)第一(yi)个样(yang)(yang)本,以及之后的(de)(de)(de)那些样(yang)(yang)本,也会对火星产生同样(yang)(yang)的(de)(de)(de)影响。我们正处在(zai)行星科学和(he)发(fa)现的(de)(de)(de)新时(shi)代的(de)(de)(de)开端。”

  这(zhei)一次,获取火星岩石的(de)(de)(de)第一个(ge)样(yang)本(ben)大约需要(yao)11天才能完成,而阿姆斯(si)特朗获取第一个(ge)月球样(yang)本(ben)需要(yao)3分(fen)(fen)35秒(miao)。与阿波罗(luo)宇航(hang)员不同的(de)(de)(de)是,毅力号需要(yao)接(jie)受延迟4到(dao)24分(fen)(fen)钟的(de)(de)(de)任(ren)务(wu)控制员的(de)(de)(de)指令。同样(yang),这(zhei)个(ge)过程需要(yao)时间,因为它依赖于系(xi)统采样(yang)和缓(huan)存系(xi)统(SCS),他几(ji)乎是发送到(dao)空(kong)间的(de)(de)(de)最(zui)复(fu)杂的(de)(de)(de)机制。

  这一(yi)过程从探测(ce)器将(jiang)SCS所需(xu)的(de)(de)一(yi)切放(fang)置在2米(7英(ying)尺)机械(xie)臂(bei)可触及的(de)(de)范围(wei)内开始。随(sui)后将(jiang)进(jin)行一(yi)次(ci)图(tu)像审核,以便美(mei)(mei)国(guo)宇(yu)航局科学(xue)团(tuan)队能够确定在同一(yi)地区的(de)(de)第一(yi)个样本和第二个目标地点的(de)(de)确切位(wei)置,这就是所谓的(de)(de)“近距离科学(xue)”。正(zheng)如美(mei)(mei)国(guo)宇(yu)航局喷气(qi)推进(jin)实(shi)验室(JPL)的(de)(de)科学(xue)联合负责人Vivian Sun在最近的(de)(de)一(yi)份(fen)美(mei)(mei)国(guo)宇(yu)航局新闻稿中所说(shuo):

  “我(wo)(wo)们(men)(men)的(de)(de)想(xiang)法是通过(guo)找到岩石的(de)(de)地质(zhi)(zhi)孪(luan)生体(ti)并(bing)进行详细的(de)(de)原位分析,获得(de)有关我(wo)(wo)们(men)(men)将要取样的(de)(de)岩石的(de)(de)有价值的(de)(de)数据。在(zai)地质(zhi)(zhi)双重(zhong)方(fang)面,首先(xian)我(wo)(wo)们(men)(men)使用(yong)研磨钻头刮(gua)掉岩石和灰尘的(de)(de)顶层(ceng),露出新(xin)鲜的(de)(de)、未风化的(de)(de)表面,用(yong)我(wo)(wo)们(men)(men)的(de)(de)气体(ti)除尘工(gong)具将其吹干净,然(ran)后用(yong)我(wo)(wo)们(men)(men)安装在(zai)炮塔(ta)上的(de)(de)接近(jin)科(ke)学仪器SHERLOC、PIXL和WATSON近(jin)距离接触。”

  一(yi)旦获得了(le)这些样(yang)品(pin),我们(men)(men)(men)将(jiang)(jiang)使用(yong)一(yi)套先进的(de)(de)科学仪器,对它(ta)们(men)(men)(men)进行令人惊(jing)叹的(de)(de)详细检查,以进一(yi)步了(le)解它(ta)们(men)(men)(men)的(de)(de)成分(fen)(fen)。其中包括利用(yong)拉曼光(guang)谱(pu)和有(you)机物与化(hua)学品(pin)发光(guang)扫(sao)描宜居环境(jing)(SHERLOC)仪器,该仪器将(jiang)(jiang)寻找在(zai)有(you)水(shui)存在(zai)的(de)(de)情(qing)况下形(xing)成的(de)(de)有(you)机分(fen)(fen)子的(de)(de)证据,并(bing)可能是(shi)生命的(de)(de)迹象(xiang)。

  该(gai)仪器(qi)(qi)由操作和工程(cheng)广角(jiao)地(di)形传(chuan)感器(qi)(qi)(WATSON)辅助,WATSON是一台彩(cai)色摄像机,用(yong)(yong)于(yu)拍摄岩石颗(ke)粒和表面(mian)纹理的特(te)写图(tu)像。还(hai)有一种X射线(xian)岩石化(hua)学行星(xing)仪器(qi)(qi)(PIXL),它使用(yong)(yong)X射线(xian)光谱仪在小范(fan)围内识别(bie)化(hua)学元素(su)。“毅力”号(hao)还(hai)将使用(yong)(yong)它的SuperCam和Mastcam-Z仪器(qi)(qi)(都位于(yu)火星(xing)车的桅(wei)杆上)研究当(dang)地(di)的岩石和土(tu)壤。

  超级摄像(xiang)头的工(gong)作原(yuan)理是在岩石和(he)土(tu)壤表面发射激(ji)光,产生一个小(xiao)的羽流,然后用(yong)相机(ji)(ji)和(he)光谱仪检查,寻找有(you)机(ji)(ji)化(hua)合物的迹(ji)象。与此同时,Mastcam-Z将(jiang)采集高分(fen)辨(bian)率图像(xiang)和(he)样本(ben)视频(pin),以便进行更详细的检查。通过(guo)这五(wu)种仪器的共同工(gong)作,将(jiang)使现场地质材料的分(fen)析达到前所未有(you)的水(shui)平。