近日，“毅力”號(hào)啟程奔赴火星，準(zhǔn)備實(shí)現(xiàn)眾多首次突破

2023.04.08 云南

““毅力”號(hào)”將與它的火星直升機(jī)伙伴于2021年2月登陸火星。

NASA有史以來最大膽的火星探測(cè)器正踏上通往紅色星球的旅程。

汽車大小的““毅力”號(hào)”探測(cè)器于7月30日上午東部時(shí)間7:50（格林威治時(shí)間11:50）自佛羅里達(dá)州卡納維拉爾角空軍基地，搭載聯(lián)合發(fā)射聯(lián)盟阿特拉斯V火箭發(fā)射升空，開啟一段將近七個(gè)月通向這顆紅色星球的航行。

在2021年2月降落在28英里（45千米）寬的Jezero Crater隕石坑內(nèi)部之后，““毅力”號(hào)”將要嘗試其它火星車從未做過的任務(wù)——找尋生命的蹤跡，收集未來帶回地球的樣本，布置微型直升機(jī)，諸如此類。

“這是非常非常令人激動(dòng)的時(shí)刻，”NASA局長(zhǎng)吉姆·布萊登斯汀透過周一（7月27日）的一場(chǎng)新聞發(fā)布會(huì)表示?！啊耙懔Α碧?hào)”是一項(xiàng)“對(duì)于美國(guó)非常重要的任務(wù)，當(dāng)然，這也是對(duì)于世界來說非常非常重要的任務(wù)?！?/span>

““毅力”號(hào)”位于加州帕薩迪納的NASA噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室控制中心遭遇了一場(chǎng)地震，這也使得這場(chǎng)發(fā)射更加精彩。除了實(shí)驗(yàn)室解說員有些驚訝之外，倒數(shù)發(fā)射沒有受到影響。

NASA在發(fā)射前舉辦盛大儀式慶祝登火，不過因?yàn)橐咔橛绊懟顒?dòng)在線上舉辦。格萊美獎(jiǎng)得主格雷戈里·波特于發(fā)射前在家中獻(xiàn)唱“美麗的亞美利加”。弗吉尼亞周7年級(jí)學(xué)生亞里克斯·馬瑟（““毅力”號(hào)”的命名者）以及阿拉巴馬州11年級(jí)學(xué)生凡妮莎·魯帕尼（火星直升機(jī)“心靈手巧”號(hào)的命名者）共同在現(xiàn)場(chǎng)觀看了發(fā)射。

NASA的火星探測(cè)器““毅力”號(hào)”于2020年7月30日從佛羅里達(dá)州卡納維拉爾角空軍基地的41號(hào)發(fā)射場(chǎng)，搭載阿特拉斯V火箭升空，箭指紅色星球。

（圖片來源：約爾·科斯基/NASA）

尋找火星生命

NASA的雙胞胎維京號(hào)火星車在70年代中期到80年代初曾在火星上搜尋現(xiàn)代生命的蹤跡，它們帶回了有趣卻模糊的結(jié)果，這也使得讓科學(xué)家直到今日仍在爭(zhēng)論不休。

這種模棱兩可的結(jié)果將航空局打回了起點(diǎn)，也讓他們明白想要開展下一個(gè)天體生物學(xué)任務(wù)之前，他們必須要對(duì)這顆紅色星球有更多的了解。NASA設(shè)計(jì)出“跟著水走”戰(zhàn)略，用諸如“勇氣號(hào)”，“機(jī)遇號(hào)”和“好奇號(hào)”這一系列機(jī)器人探測(cè)器來探索火星過去和現(xiàn)在的宜居性。

美國(guó)航天局的多次火星探測(cè)任務(wù)收集了大量證據(jù)，他們想要證明雖然火星表面現(xiàn)在寒冷、干燥、荒涼，但是在遠(yuǎn)古時(shí)代可能是可以居住的。例如，“好奇”號(hào)發(fā)現(xiàn)，在它的著陸地——蓋爾隕石坑，數(shù)十億年前曾經(jīng)擁有一個(gè)遠(yuǎn)古的湖泊和與其相關(guān)的溪流系統(tǒng)。這個(gè)發(fā)現(xiàn)可以支持我們對(duì)于火星上曾經(jīng)存在過生命的猜想。

（在好奇號(hào)著陸八年后的今天，它依然在探索著蓋爾隕石坑。）

布里登斯汀說：“現(xiàn)在我們已經(jīng)了解了火星的歷史，我們推測(cè)說，'好的，也許那里有生命，讓我們?nèi)ヌ綄ひ幌禄鹦巧鲜欠裼猩！薄?/span>

“毅力”號(hào)，是美國(guó)宇航局耗資27億美元的2020年火星任務(wù)的核心部分，它將致力于在杰澤羅的地面上的探索任務(wù)。在過去至少一個(gè)火星年（略少于兩個(gè)地球年）的表面任務(wù)中，這個(gè)2260磅（1025千克）的探測(cè)器將詳細(xì)描述隕石坑的地質(zhì)特征，繪制巖石成分圖，記錄下杰澤羅長(zhǎng)期以來溫暖潮濕的天氣。

這項(xiàng)任務(wù)可以識(shí)別出火星表面含有碳的有機(jī)分子，其中可能包括一些很久以前由火星微生物制造出來的分子。探測(cè)器甚至可以在杰諾巖石中發(fā)現(xiàn)由原生生物創(chuàng)造的物質(zhì)，其特征類似于地球上被稱為疊層石的微生物團(tuán)。

但是，考慮到這項(xiàng)任務(wù)的復(fù)雜性和科學(xué)家們將對(duì)這一歷史性發(fā)現(xiàn)的結(jié)果施加了很高的證據(jù)評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，所以僅僅靠“毅力”號(hào)的現(xiàn)場(chǎng)觀察可能不足以證明紅色星球曾經(jīng)有生命存在。

7月28日，星期二。美國(guó)宇航局科學(xué)任務(wù)局副局長(zhǎng)托馬斯·祖布?xì)J新聞發(fā)布會(huì)上說：“我相信，證明火星上是否有生命的最終證據(jù)，和對(duì)這個(gè)問題至關(guān)重要的最終分析，以及我們?nèi)绾位卮疬@個(gè)問題的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，將來自地球上的實(shí)驗(yàn)室研究?！?/span>

把火星樣本帶來地球

“毅力”號(hào)將會(huì)有助于類似的深入分析成為可能。此處探測(cè)器的一項(xiàng)關(guān)鍵任務(wù)是收集并儲(chǔ)存至少20個(gè)巖石和土壤樣本，樣本將會(huì)根據(jù)它們的天體生物學(xué)前景和描繪Jezero隕石坑時(shí)間變化的圖像的潛力來被選擇。

通過一項(xiàng)美國(guó)航天局和歐洲航天局的聯(lián)合行動(dòng)，這些物質(zhì)將會(huì)被回收并帶到地球盡早在2031年，這將給予科學(xué)家們首次觀察另一顆行星原始碎片的機(jī)會(huì)。

（火星隕石中，研究人員近期考察的許多隕石顯然不是原始的，它們?cè)┰搅藘蓚€(gè)行星的大氣層和數(shù)百萬英里的深空。這些巖石趨于年輕和火山巖，也可能是被不穩(wěn)定的宇宙取樣器隨機(jī)選擇的。）

“一旦帶回到地球，這一系列的樣本會(huì)使數(shù)代的研究人員忙碌于解開火星的秘密幾十年，就如同'阿波羅’號(hào)帶回的樣本為月球所做的研究那樣，且至今仍在研究中”加拿大阿爾伯特大學(xué)的克里斯赫德，一位研究火星2020回歸樣本的科學(xué)家，在7月28日的新聞發(fā)布會(huì)上說道。

測(cè)試新的探測(cè)技術(shù)

盡管火星2020主要是一項(xiàng)科學(xué)任務(wù)，但它也將測(cè)試各種各樣的技術(shù)，那可能為未來雄心壯志的相關(guān)探索努力鋪路。

例如，“毅力”號(hào)的七個(gè)裝置之一，火星氧氣原位利用實(shí)驗(yàn)（MOXIE），將從這顆紅色星球稀薄、以二氧化碳為主的大氣中產(chǎn)生氧氣。這樣的裝置，如果擴(kuò)大規(guī)模，可以幫助宇航員探索火星的表面，這也是美國(guó)航天局想要在20世紀(jì)30年代實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。

火星車還攜帶了一個(gè)探地雷達(dá)裝置，將能夠探測(cè)出地下的水冰，這是人類開拓者可以在這個(gè)紅色星球上利用的另一種資源。

并且“毅力”號(hào)有一個(gè)旅行同伴，一個(gè)4磅（1.8千克）名為“機(jī)智”號(hào)的直升飛機(jī)，它將在火星車的腹部進(jìn)行火星之旅。

當(dāng)“毅力”號(hào)在一個(gè)合適的火星機(jī)場(chǎng)降落后，“機(jī)智”號(hào)將進(jìn)行調(diào)動(dòng)并嘗試幾次短程飛行——這將是第一個(gè)在地球以外的世界上飛行的飛行器。

“Ingenuity火星直升飛機(jī)將會(huì)成為這次特殊任的技術(shù)演示，它將會(huì)改變我們對(duì)于研究其他行星世界的看法，”Bridenstine在7月27日的會(huì)議上說。直升飛機(jī)有朝一日將會(huì)成為火星和其他星球的偵察器，幫助任務(wù)操控者將探測(cè)器引導(dǎo)至需要進(jìn)行科學(xué)研究的區(qū)域，他添加道。火星2020任務(wù)也會(huì)對(duì)于一些初次探索的領(lǐng)域起到重要作用，其中一些將會(huì)使這個(gè)紅色星球更深入被人類了解。例如，這次任務(wù)中配備了兩個(gè)麥克風(fēng)，其中一個(gè)將會(huì)捕捉到探測(cè)器輪子在火星泥土上行動(dòng)的聲音，在火星巖石上鉆孔的聲音以及進(jìn)行一些常規(guī)科學(xué)實(shí)驗(yàn)的聲音。

另一個(gè)麥克風(fēng)將會(huì)記錄下毅力號(hào)火星探測(cè)器于2021年2月18日著陸的聲音，這次記錄將會(huì)在火箭驅(qū)動(dòng)的空中起重機(jī)用纜繩將大型火星車降落在Jezro地面時(shí)結(jié)束。（好奇號(hào)的底盤與堅(jiān)毅號(hào)的底盤非常相似，在2012年8月證明了這一著陸科學(xué)實(shí)驗(yàn)的可行性）毅力”號(hào)23個(gè)相機(jī)中的一些將紀(jì)念著陸的時(shí)刻，捕捉高分辨率的照片和視頻。

另外兩個(gè)火星表面任務(wù)的設(shè)備也攜帶了麥克風(fēng)，但都沒有捕捉到任何來自火星的聲音?；鹦菢O地著陸器在1999年12月的著陸嘗試中也失敗了。

“鳳凰”號(hào)火星著陸器在約10年后成功著陸，但由于擔(dān)心這樣做會(huì)影響著陸或使著陸復(fù)雜化，任務(wù)小組沒有打開探測(cè)器上裝有麥克風(fēng)的下降攝像頭。

結(jié)束火星的夏天

今天的發(fā)生是不到兩周內(nèi)第三次向火星發(fā)射探測(cè)器。阿拉伯聯(lián)合酋長(zhǎng)國(guó)于7月19日向天空發(fā)射了名為“希望”的火星軌道飛行器，是有史以來第一次星際飛行任務(wù)，4天后，中國(guó)將開始首次完全國(guó)產(chǎn)化的火星任務(wù)“天文一號(hào)”火星探測(cè)器著陸器任務(wù)。這三個(gè)任務(wù)都計(jì)劃在明年二月抵達(dá)火星。

第四艘火星探測(cè)器，歐洲-俄羅斯的外火星探測(cè)器Rosalind Franklin，本應(yīng)也加入發(fā)射俱樂部。但是這次任務(wù)遇到了降落傘問題和其他一些無法及時(shí)解決的問題，因此Rosalind Franklin的發(fā)射被推遲至2022年。（地球和火星每26個(gè)月只需幾個(gè)星期就可以進(jìn)行星際發(fā)射。）

印度的首個(gè)探測(cè)器 “曼加利安”號(hào)軌道飛行器于2014年抵達(dá)火星，“希望”號(hào)和“天文一號(hào)”明年初的安全抵達(dá)，將進(jìn)一步削弱美國(guó)宇航局長(zhǎng)期以來對(duì)火星研究的主導(dǎo)地位（歐洲也有一點(diǎn)削弱）。但這是值得慶祝的，Bridenstine說。

他在7月27日的新聞發(fā)布會(huì)上說：“我們歡迎更多的國(guó)家前往火星進(jìn)行研究，傳播科學(xué)，并與世界分享科學(xué)?！八?月27日的新聞發(fā)布會(huì)上說，”這就是科學(xué)的全部。”

作者：Mike Wall

FY：Astronomical volunteer team

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參考資料

1.WJ百科全書

2.天文學(xué)名詞