在加利福尼亞州帕薩迪納的美國國家航空航天局噴氣推進實驗室的一個乾淨的房間裡,工程師們觀察了火星探測器「毅力號」的首次駕駛測試。
正如其名,「毅力號」火星車將堅持不懈在火星表面尋找古微生物生命存在的跡象,勘測火星的氣候和地質特徵,並將收集巖石等樣本重返地球。
美國宇航局在尋找地球以外的生命跡象方面邁出了下一大步。
「毅力號」火星車是美國宇航局的第五輛火星車,也是迄今為止最先進最強大的一輛,使用放射性同位素溫差電池作為能量來源的它,重達1043千克,攜帶多種科學儀器設備。
這也是繼阿聯的希望號和中國的天問一號之後,本月第三次發射火星探測器。由此,阿聯、中國、美國的火星探測器接連升空,進入霍曼轉移軌道,奔向火星,誰能成功降落火星、順利完成既定科學考察任務,讓我們拭目以待!
就目前掌握的信息可知,火星是太陽系中少數幾個具備適合生命生存條件的目的地之一。在冠狀病毒大流行期間,儘管出現了幹擾和延誤,該任務仍在多方堅持下成功發射,可見美國在火星探索領域的決心和野心。
降落在火星的探測器
如果一切按計劃進行,毅力號火星探測器將於2021年2月18日將以每小時20000千米的速度進入火星大氣層,歷經恐怖七分鐘後,一個噴氣背包將打開使它緩緩降落到火星表面。
火星車將在傑澤羅隕坑著陸,美國宇航局希望這個地方能提供一個窗口,讓人們了解古代火星上降雨和河流的時間。
在古代火星上,水在湖泊盆地中切割出河道並輸送沉積物形成扇三角洲,綠色表示發現了可能在古湖泊中形成的碳酸鹽礦物。
30億到40億年前,火星擁有像密西西比河一樣長的巨大河流網絡,包含生命組成部分的深湖,以及充滿生命潛力的溫泉。這些水環境之所以能夠存在,是因為古代火星的大氣層很厚。然而,隨著火星大氣不斷消失,使得今天的火星地表寒冷、乾燥、不適宜居住。
經過五年的爭論,傑澤羅隕坑被選為火星上最有可能保存生命跡象的地點,這些跡象可能在數十億年前,當微生物生命首次在地球上出現時,就出現在火星上。
傑澤羅隕坑的衛星圖像顯示,一條河流進入火山口,並在一個大三角洲結束,這一定是在一個長壽的古代湖泊形成的。
環形山邊緣的碳酸鹽礦物浴缸環可能是沿著古老的海灘形成的,可能保存著被稱為疊層石的微生物結構的巖石。疊層石記錄了地球上一些最早的生命跡象,而毅力號將在火星上尋找類似的生命跡象。
毅力號將會有許多新的能力來改變我們探索火星的方式。漫遊者搭載了一架小型直升機,將是第一架在另一個星球上飛行的飛機。因為火星的大氣層非常稀薄——只有地球的1%,獨創號必須非常輕——只有1.8千克重,並且有非常大的葉片,才能離開地面。
「獨創號」直升機
直升機將拍攝遠處的風景,並幫助偵察火星車的行進路線,開創了火星車和飛機協同工作的嶄新模式,未來的火星任務有望繼續採用這種模式。
展望未來,毅力號將有助於為人類未來的火星任務做準備。太空人面臨的諸多挑戰之一將是兩年往返旅程的打包清單,其中包括充足的氧氣、水和燃料。
如果這些資源可以在火星上獲得,人類的火星登陸任務將更加可行,毅力號將測試從火星的二氧化碳大氣中製造氧氣的過程。
如果可行,在將來的人類登陸火星任務中,類似的儀器可以在太空人之前發送,這樣當他們到達時,可呼吸的空氣和液氧火箭推進劑早已等待時日。
在這張圖片中,美國宇航局的火星2020號探測器用它的鑽頭在火星上採集巖石樣本。火星車將收集並存儲地球表面的巖石和土壤樣本,供未來的任務取回並返回地球。
這次任務最直接的目標是尋找火星生命存在的證據,而毅力號的有效載荷將允許探測器以較大規模尋找有機物質和微生物結構。
值得注意的是,毅力號火星車不光要對火星表面進行勘測任務,還要進行灰塵、巖石樣本採集,並預計最早於2031年由美國宇航局和歐洲航天局聯合太空任務帶回地球。然而,找到微生物生命的確切證據是極其困難的。最終,我們將需要用地球上先進的儀器觀察分析帶回地球的樣本。
帶回地球後,它們將在地球的實驗室裡被精確分析,回答「我們在宇宙中是孤獨的嗎?」這個問題。
通過毅力號為樣本返回奠定基礎,美國宇航局在火星探索上邁出了下一大步。毅力號收集的巖石可能是我們在可預見的未來用來自另一個星球的樣本尋找生命跡象的唯一機會。