尋找火星生命跡象！NASA「毅力」號將執行迄今最明確的天體生物學任務

2020-08-28 麻省理工科技評論APP

7 月 30 日，美國國家航空航天局（NASA）「毅力」 號火星探測器從美國佛州卡納維拉爾角空軍基地發射升空。開啟長達半年之久的奔赴火星的旅程。

一直以來，我們探索火星的最大動力，都是想弄清楚太陽系中生命的演化故事。現在只有人類存在嗎？一直以來都是這樣嗎？還是說地球上所有生命的祖先可能來自於火星？為了一點一點揭開這些問題的謎底，NASA 將要發射其有史以來最雄心壯志的研究成果，即發射一臺名為 「毅力」 號的高科技火星探測車，並執行任務，將發現的部分樣本帶回地球。

若一切順利，「毅力」號將在明年 2 月份到達火星，加入火星表面其它的著陸器和探測車。從多方面來看，正是前者對於火星表面的近距離研究，才促成了這一時刻的到來。另外 3 個探測車均由 NASA 於 21 世紀發射到火星表面，初衷都是研究這顆紅色星球適宜生命居住的可能性。但實際上，它們過往所執行任務的重點，都不是有針對性地去解決該問題，而是研究了火星表面水的演變史，探索該星球上本有可能演化出生命的組成部分。與過往不同，「毅力」號會直面這一問題，在被認為曾是遠古火星最宜居的地區尋找生命跡象。

發掘火星的遠古秘密

「毅力」號一旦在火星表面著陸，就會奔向長達 28 英裡的傑澤羅（Jezero）隕石坑，那裡曾是一個擁有大約 38 億年歷史的湖床。在很久以前，有一條河曾流入該隕石坑，它位於傑澤羅的三角洲區域，那裡的巖石中可能保存了攜帶著與生命相關的有機化合物和礦物質的沉積物。

安裝在火星車機械臂上的兩個儀器將完成大部分的外星探測工作。兩個儀器都是光譜儀：PIXL 可分析 X 射線，Sherloc 可觀察紫外線。它們將被用來對有趣樣本的化學成分進行測定，同時研究人員希望它們可以檢測到諸如胺基酸和脂肪酸一類的複雜分子，以作為證明生命體存在的證據。Sherloc 可以將分析結果映射到由廣角地形傳感器（Watson）相機拍攝的樣本圖像上，其空間解析度可以達到 100 微米（約相當於人類頭髮絲的寬度）。科學家可利用這些圖像尋找其它可能暗示生命存在的模式或構造。

雖然 「毅力」 號配備了一整套最先進的儀器設備，但是在它真正執行任務之前，研究人員也無法得知其是否具備識別確鑿生命跡象的能力，且 「毅力」 號也不需要具備這樣的能力。在本次任務中，「毅力」號還將收集最多 43 個有趣樣本，在未來十年內將它們帶回地球，這也是有史以來首個從其它行星帶回樣品的任務。

返回到地球後，科學家們將通過實驗室分析，以完全超乎我們想像的方式發掘出火星的遠古秘密。

搭載最新技術去火星兜風

事實上同以往任何探測器相比，「毅力」號上安裝的儀器都是最多的。該探測器上配備了 23 臺相機，可以拍攝著陸器進入火星大氣層並著陸的第一畫面。安裝的麥克風同時也會捕捉到著陸的聲音，以及 「毅力」 號在火星表面跋涉和鑽入地面的聲音。除了兩臺光譜儀外，該探測器還會使用探地雷達來繪製火星的地下地質圖，並進行氣象觀測。

本次任務還會對幾種不同的新技術進行測試，以期提高未來在火星以及其他星球探測的效率。一個名為 Moxie（火星氧氣就地資源利用實驗）的實驗將試圖利用大氣中的二氧化碳製造純氧，因為氧氣是未來火星任務中提供人類生存條件的重要成分。

另外，「毅力」號還搭載著一架直升機。這個名為 「首創」 號的輕型機器人直升機不會做很多的科學研究，但是可以尋找出可供 「毅力」 號進一步研究的目標。如果 「首創」 號能成功地在火星稀薄的大氣層中巡航，那將會是向前邁進的極其重要的一步，預示著未來可以使用更多的無人機去探索其他星球。

火星和地球之間的遠距離會導致通訊延遲，這就意味著火星探測器從一開始就要實現自動化，而 「毅力」 號將為自動化設立一個新的標準。由於傑澤羅地區遍布著危險的巖石，地形條件惡劣，「毅力」號研發團隊便建立了一個系統，可以讓該探測器在飛行過程中自動調整著陸地點，以躲避危險。著陸後，「毅力」號可以自動四處行駛，在遇到障礙時，自行決定是直接碾過還是避開，並且在行駛的同時，形成自己的內部地形圖。

NASA 絕不是唯一一個利用地球與火星會合周期的航天機構，這一最佳時間窗口每 26 個月出現一次。幾周前，阿聯發射了 「希望」 號火星探測器，以深入研究火星低層大氣和天氣情況。上周，作為 「天問一號」 任務的一部分，中國發射了自己的火星探測器，該探測器將繪製火星表面的水冰分布圖，研究該星球宜居性的發展史。

它們，或許很快就能捕獲到人類對火星的新認知。

-End-

參考：

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

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