科學家的「火星採樣返回」任務敲定,將分四步走,帶回樣品約600克

2020-12-03 探索宇宙說

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當人類在科技的幫助下,走出地球之後就開始了對太陽系各行星的探測和研究。在七個行星的探測研究中,人類關注度最高的自然是火星。可能有人會說:為什麼科學家要將重點目光放在火星呢?它有什麼特別之處?

事實上,在太陽系內,火星是與地球最為相似的星球,也是唯一在未來有可能實現大規模移民的星球。如果人類想在未來完全火星移民,首先我們對火星要有足夠的了解,看它是否能夠滿足人類未來的生存需求。這其中包括火星是否有足夠的水資源滿足人類生存?遠古火星是否出現過生命?現在的火星是否還有生命存在?

通過近半個多世紀對火星的探測,科學家已經在火星兩極地區發現了水資源,而且在火星隕石中也發現了有機物,火星車在火星也兩次檢測到了高濃度的甲烷活動等。同時,探測器還在火星表面發現了遠古河床,證明火星在很久以前也是有大量水資源存在的。

如果遠古的火星表面有大量水資源的存在,那麼火星在很久以前有可能也是一個和地球差不多的綠色星球,有可能也誕生過生命。只是後來火星內核冷卻,磁場消失,大氣大量流失,最後表面的液態水也流失了,只剩下一個荒涼寂寞的星球。

雖然現在火星上的探測器不行,但是想要真正了解火星,尤其是探測火星是否有生命存在。依靠目前的探測器還是不足的,更重要的還是需要對火星的巖石,土壤樣本等進行具體的分析。人類首次從太空中其它星球取回樣本進行研究,還是在50年前的阿波羅登月。

當時,阿波羅數次登月帶回了一些巖石和土壤,科學家通過對這樣月球樣本的分析研究,對月球有了更多的了解,也讓我們找到了月球起源的很多證據。那麼現在,我們要對火星也能夠有更多的了解和認知,那麼從火星上帶回樣本分析是必然的事情。

因此,據美國《科學》雜誌最新的報導,由美國國家航空航天局(NASA)和歐洲航天局(ESA)共同設計的「火星採樣返回」(MSR)任務現已敲定:耗資70億美元,分四步走,從火星上採集約600克樣本送回地球。

這是人類第二次計劃從外太空的星球上取回樣本進行分析,當然想從火星上取回樣本的難度可比從月球上取回樣本難太多了。而科學家對此也並不著急,對這個任務的完成分成為了四步來進行。

第一步、採樣,想要從火星上取回樣,首先需要發射一艘新的採樣飛船。目前第一階段的目標基本已經完成,NASA耗資25億美元研製的「火星2020」火星車計劃於2020年7月發射,將在有40億年歷史的耶澤洛隕石坑著陸。耶澤洛隕石坑裡有保存完好的遠古河流三角洲的化石,該區域的巖石保存著關於火星漫長而多樣的地質歷史時期的信息。火星車可四處活動,完成科學實驗,鑽探小塊泥巖和其他巖石(這些巖石可能蘊藏著古老生命的「蛛絲馬跡」),採集巖心樣本。

每個樣本將包含20克巖石和粗砂,存儲於約手電筒大小的管內,NASA會將一些樣本管暫時寄存在火星表面;另一些則放在火星車上。當火星車完成火星樣本的採集之後,並不能成上返回地球,還需要等待起碼8年左右的時間才行。

第二步、取樣,NASA將在20228年發射一個新的著陸器,這個著陸器類似於當年的登月艙,它上面攜帶著返回火箭和ESA建造的取樣火星車。經過2年的飛行,著陸器在2028年8月登陸火星。

然後採樣火星車從著陸器上駛出,尋找幾年前散落的樣本管。經過半年左右的時間,當火星車完成樣本收集任務之後就會返回著陸器。這樣樣本管將放大一個籃球大小的鈦容器內。然後等待下一步地進行。

第三步、交接,當火星車成功返回著陸器之後,返回火箭就會啟動,帶著裝滿的容器升空到距火星表面3000公裡的軌道內。到達軌道之後,它會與地球返回軌道器進行對接,然後將樣本管再次轉移入一個密植的模塊中,隨後進行密封和消毒。然後,返回軌道器帶著火星樣本返回地球,降落於沙漠之中。

第四步、返回研究,火星返回軌道器將於2031年回到地球,當完成降落之後,這些火星樣本將會罩於一個隔離設施中,使其不受地球微生物等的汙染。至此,整個火星採集返回任務就結束了。整個採集任務時間耗時11年左右的時間。

當火星這些樣本到達地球之後,科學家是否能夠從中探尋到火星生命之謎,目前還是一個未知數。如果從火星採集回來的這些樣本中沒有任何生命的跡象,那說明火星現在有可能已經是一個完全荒涼的星球,沒有任何生命的存在。這個消息對於人類來說,是好消息也是壞消息。

好消息就是人類在未來的改造和移民過程中,不用擔心火星生命的威脅。壞消息就是火星完全沒有任務,說明火星的生態系統有可能已經完全死掉了,已經是一個沒有活力的星球。這樣的星球要實現改造,難度自然也會非常巨大,有可能無法實現成功改造。

那當然,如果科學家從火星的樣本中檢測到了生命的存在,人類在高興的同時也要考慮到未來人類移民可能遇到的生命威脅。要知道對人類生命威脅最多的可能就是外星生命,不同星球上的生命,環境的不同,生命的形式等自然也會有很大不同

人類在漫長的地球生存歲月裡,經過一代代進化和演化,對大部分地球生命都有了免疫力。比如人體內有很多的微生物和細菌,可是這些微生物並沒有對人體造成什麼傷害。這就是人類已經免疫適應了這些生命的存在。

可是外星球上的生命,它們的形式等可能跟地球生命完全不事,有可能會威脅到人類的生存。

隨著世界各國對火星探測的興趣日益增加,會有越來越多太空飛行器登陸火星。以2020年的火星發射窗口為例,就將有美國、印度、阿聯、以及歐洲和俄羅斯合作的「火星太空生物」計劃(ExoMars)的火星車發射;中國的火星探測器也將發射升空,並將實現環繞火星、登陸火星、火星車巡視勘察等任務。

如此多的火星探測器登陸火星,對火星現有的原始狀態也是有威脅的,甚至還有可能把地球上的生命帶到火星上。如果是這樣的話,今後即便科學家在火星上找到了生命或生命的『蛛絲馬跡』,也很難區分它們到底是不是地球上帶過去的。

因此,科學家博才急著開啟火星採樣返回任務,只有更早地帶回火星樣本,我們才能夠得到真實的火星樣本,從而來判斷生命是否存在。

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