【內(nèi)容簡介】：NASA的好奇號探測器工作近十年來，我們發(fā)現(xiàn)了湖泊，河流等等都曾出現(xiàn)在火星地質(zhì)歷史上，這表明火星曾是可居住的，但為什么找不到生命特征呢？甚至連病毒都沒有。于是NASA派出了新的使者“毅力號”以尋找答案，它的主要任務(wù)是收集樣本，而不同于過去探測器的一去不復(fù)返，這次任務(wù)將利用多個航天器來帶回火星樣本。

毅力號可能有助于回答科學(xué)上最大的問題之一。

NASA的火星2020任務(wù)毅力號火星車探索紅色星球的藝術(shù)插圖。

（圖片：? NASA/JPL-Caltech）

羅杰·維恩斯是美國能源部洛斯阿拉莫斯國家實驗室化學(xué)相機(jī)（ChemCam）和超級相機(jī)（SuperCam）儀器的首席研究員。超級相機(jī)是美法合作，同時得到了西班牙支持的產(chǎn)物。 羅杰·維恩斯將這篇文章投稿給了Space.com的《專家之聲:觀點與見解》。

幾十年來，有很多科幻電影向我們展示了想象中的火星，包括從颶風(fēng)（2015年廣受好評的電影《火星救援》）到吞噬人類的植物（1959年廣受詬病的電影《憤怒的紅色星球》）?；鹦潜砻娴恼嫦嗫赡軟]有那么引人注目，但我認(rèn)為，它同樣令人興奮——因為真相只會更令人興奮。 隨著美國國家航空航天局定于今年夏天發(fā)射火星2020任務(wù)，我們即將會有更多發(fā)現(xiàn)。

到目前為止，正因為美國國家航空航天局(NASA)的“好奇號”火星車十年的研究，我們了解到，湖泊、河流、溪流和可能存在過的海洋是火星地質(zhì)歷史的一部分。 雖然火星上液態(tài)水活躍的時代在30多億年前就結(jié)束了，但對于我們這些研究火星地質(zhì)的人來說，它們過去存在的意義是不容忽視的。

畢竟，活躍的液態(tài)水告訴我們火星曾經(jīng)是宜居的。 但這一點卻也困擾著我們。 到目前為止，我們還沒有看到那里有生命存在的明確證據(jù)，甚至沒有病毒。 但如果火星曾經(jīng)宜居，它會不會孕育生命？

美國宇航局現(xiàn)在準(zhǔn)備采取下一步行動，通過發(fā)射另一輛火星車 “毅力”號， 來回答這個問題。

這個新火星車是帶著多個任務(wù)的。 其主要和特別的目的是收集未來航天器可以攜帶返回地球的樣本。 每次火星車去火星，它就呆在那里，沒有辦法飛回來。 以至于我們從未從火星帶回巖石或土壤樣本。 新的任務(wù)旨在改變這一現(xiàn)狀。 根據(jù)目前的設(shè)想，這個過程實際上需要三種不同的航天器：首先是毅力號從收集幾年內(nèi)的樣本開始，第二個任務(wù)是用著陸火星的火箭將這些樣本發(fā)射到環(huán)火星的軌道，然后第三個任務(wù)是從火星低軌道獲取這些樣本，并帶回行星際空間，然后返回地球。

關(guān)于火星地質(zhì)歷史，這些樣本將告訴我們比目前我們掌握的任何信息都要多的信息。自2012年以來，“好奇號”漫游者帶著10臺儀器進(jìn)行觀測并且已經(jīng)行駛了十幾英里。 其中一種是化學(xué)攝像機(jī)(ChemCam)激光儀器，它會對巖石進(jìn)行敲擊，研究它們的化學(xué)成分，并告訴我們曾經(jīng)存在于火星赤道附近的大湖的性質(zhì)。作為洛斯阿拉莫斯國家實驗室和 IRAP 研究中心的合作產(chǎn)品，該儀器由新墨西哥州的洛斯阿拉莫斯和位于圖盧茲的法國航天局交替指揮。每一周，該儀器的指揮權(quán)在上述兩地之間易手。ChemCam 團(tuán)隊總共發(fā)表了近 100 篇關(guān)于相機(jī)從超過 750,000 次激光敲擊巖石的發(fā)現(xiàn)的科學(xué)論文。 其他儀器研究火星的礦物學(xué)及其天氣模式。

此外，由于“好奇號”火星探測器的火星樣品分析儀器(SAM)提供的數(shù)據(jù)，我們知道火星確實存在有機(jī)分子，即含有碳和氫的分子，有時也含有氧、氮或其他元素。 這是令人興奮的，因為有機(jī)分子構(gòu)成了我們自己的身體，但它們也可以通過非生命過程產(chǎn)生。 因此，事情變得復(fù)雜起來:我們在火星上看到的有機(jī)物是否來自生命?

到目前為止，火星上的有機(jī)物質(zhì)包括多達(dá)12個碳原子的長鏈分子。 這比我們預(yù)想在受輻射沖擊的火星表面發(fā)現(xiàn)的要復(fù)雜得多。這就是為什么我們想要收集最有趣的樣本并把它們帶回地球。 在過去的幾十年里，我們發(fā)送到這些遙遠(yuǎn)目的地的自動儀器變得越來越先進(jìn)，但它們還是無法與我們在地球上使用的先進(jìn)實驗室儀器相比。 一旦我們從火星2020任務(wù)中獲得樣本，我們希望能發(fā)現(xiàn)更多關(guān)于火星的信息。

用于從火星運回樣本的航天器的早期設(shè)計工作已經(jīng)開始。與此同時，毅力號將尋找樣本。 該火星車又一次搭載了一臺敲擊巖石的激光儀器，這次被稱為 SuperCam（下一代 ChemCam）。除了提供巖石化學(xué)成分的激光成像外，另外兩種技術(shù)還提供關(guān)于巖石礦物含量的補充信息(元素作為分子結(jié)合在一起的方式)。 與此同時，一個麥克風(fēng)將記錄激光敲擊巖石的聲音，告訴毅力號團(tuán)隊巖石的硬度——這是對于漫游車操作以及解釋地質(zhì)背景的另一個重要細(xì)節(jié)。 更不用說，麥克風(fēng)將為我們提供火星表面的首次錄音，這樣我們就可以聽到風(fēng)和其他環(huán)境可能的聲音。

在漫游車的臂桿上，SHERLOC儀器聲稱沿用了ChemCam的功能，特別是它的探測器和電子設(shè)備，來自洛斯阿拉莫斯。 SHERLOC是一個精細(xì)的探測器，每次只能觀察幾微米，它將尋找可能有生命跡象的有機(jī)分子。

毅力號現(xiàn)在在佛羅里達(dá)州，項目團(tuán)隊正在為發(fā)射飛船做準(zhǔn)備。 今年春天，NASA 有序地進(jìn)行準(zhǔn)備工作。 地球和火星正在靠近——接近約 3900 萬英里（6300 萬公里）。 現(xiàn)在是向火星發(fā)送下一個任務(wù)的最佳時機(jī)。發(fā)射窗口（兩顆行星之間開始旅程的任務(wù)天數(shù)）將于 7 月 17 日開放?？紤]到目前的情況，我不確定我是否能到達(dá)卡納維拉爾角，但無論如何，我都將忐忑地關(guān)注著發(fā)射。 之后 ，我們熱切等待著2021年2月18日這個著陸日期。 接下來將是一段探索和發(fā)現(xiàn)的忙碌時光，我肯定會忐忑地等待結(jié)果。

BY:?Roger Wiens

FY:?變形蟲

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