接下來，三艘宇宙飛船將陸續(xù)抵達火星，加入已經(jīng)環(huán)繞火星的十幾艘飛船的行列。第三艘船NASA的火星2020載有毅力的漫游者，它剛剛成功地從佛羅里達起飛 為了檢驗有機化合物--以及它們是否可能有生物來源--需要一系列復(fù)雜而復(fù)雜的不同分析，無法在火星上進行。堅持不懈地完成任務(wù)是人類的恩賜。希望漫游者不會辜負(fù)它的名字。

緊接著，三艘航天器將抵達地球，加入已經(jīng)環(huán)繞火星的十幾個航天器。 過去幾周，火星探索的新人發(fā)射了兩艘航天器：阿拉伯聯(lián)合酋長國的 Al-Amal（意為希望）和中國的天問一號（意為天堂之問）。

突然的一系列活動是行星動力學(xué)的結(jié)果：每隔兩年左右，地球和火星的軌道就會對齊，因此這兩個天體彼此最接近。 這導(dǎo)致更短的行星際運輸時間，僅僅超過六個月。 下一個這樣的發(fā)射窗口要到 2022 年——預(yù)計歐洲航天局的 ExoMars 2022 將加入這一行列。

質(zhì)疑我們?yōu)槭裁床粩嘞蚧鹦前l(fā)射火箭是合理的。 當(dāng)然，我們已經(jīng)獲得了足夠多的地表及其景觀的圖像，知道那里曾經(jīng)有水，但現(xiàn)在已經(jīng)消失了嗎？ 確實如此——但仍有謎團需要解開：水是什么時候去的，為什么？ 當(dāng)然，最大的問題是：火星上是否（或曾經(jīng)）有生命？

這三個任務(wù)有不同的目標(biāo)：希望將繞地球運行至少兩個地球年（一個火星年），獲取有關(guān)火星天氣的數(shù)據(jù)——就像繞地球運行的氣象衛(wèi)星一樣。 天問一號將繞火星運行，并攜帶一個漫游車，該漫游車將降落到烏托邦平原的地表，在那里分析土壤并拍攝地表圖像。

毅力幾乎同時到達——但在幾千公里外的杰澤羅火山口。 它將通過天車技術(shù)（見下面的視頻）沉積在地表，與 2012 年成功交付好奇號的方法相同。

Perseverance 攜帶一整套科學(xué)儀器，可以測量在火星上測量的所有常見事物：巖石和土壤的化學(xué)和礦物學(xué)、存在于地表和地表以下的有機物質(zhì)的數(shù)量和類型，等等。

但該任務(wù)還有另外兩個特點使其獨一無二。

首先是直升機/無人機——稱為 Ingenuity——將從漫游車下方釋放。 這將從 Perseverance 飛出并繞圈，然后降落在遠(yuǎn)離漫游車的地方。 不確定無人機的航程是多少——盡管飛行只會持續(xù)幾分鐘，而 Ingenuity 將降落在離漫游車只有幾米遠(yuǎn)的地方。

這次飛行背后的想法是測試在火星上進行大氣飛行的概念。 最終，預(yù)計無人機將能夠飛行更長時間和更遠(yuǎn)的距離。這可以幫助引導(dǎo)漫游者，識別值得研究的特征和要避免的危險。

第二個獨特的功能是鉆取和緩存系統(tǒng)。 Perseverance 是第一個能夠鉆取一個長約 10 厘米、直徑約 1 厘米的巖心并將其完整地從鉆孔中取出的漫游車。 毅力將在穿越火山口底部時從一系列不同的巖石類型中取樣。 鉆芯將被留在一個小堆中——一個緩存——用于收集，可能在 2027 年初，然后運回地球（預(yù)計到達時間仍然未知，但可能在 2032 年春季左右）。

為什么從火星帶回樣本如此重要？ Perseverance 攜帶的儀器將能夠?qū)r石和土壤進行相當(dāng)復(fù)雜的化學(xué)分析。 但是，即使儀器和測量是一項巨大的成就，它們也沒有我們在地球上使用的全套設(shè)備來從巖石中提取每一滴信息。

檢查有機化合物的測試——以及它們是否可能具有生物起源——需要一系列不同的分析，這些分析過于精細(xì)和復(fù)雜，無法在火星上進行。 沸騰酸、酒精沖洗、添加化學(xué)品、去除固體是從巖石宿主中提取和分離有機分子所需的化學(xué)步驟。 這（目前）還不能在火星上完成。

巖石將被逐粒地稱重和測量，并在某些情況下分析到構(gòu)成材料的單個原子。 這將是一項國際努力——已經(jīng)有一個多國小組（稱為 MSPG-2）將起草第一組分析的要求，以及如何儲存、管理樣本并隨后將其分發(fā)給更廣泛的科學(xué)界。

從火星帶回樣本還有另一組原因——人類探索火星的未來。 如果我們把人類送上火星，我們就必須知道如何把他們帶回來。 自從阿波羅 17 號宇航員于 1972 年 12 月離開月球以來，我們沒有直接從另一個行星體返回任何東西。是的，我們已經(jīng)從一顆彗星和一顆小行星上捕獲了碎片并將它們返回地球——但這些任務(wù)并沒有著陸、收集和到達背部。

我們一直在研究火星很長一段時間：通過望遠(yuǎn)鏡進行了 150 多年，從軌道上進行了 50 年，通過漫游車進行了 20 年。 再過 12 年，我們就可以在自己的實驗室中分析火星了。

堅持把事情做好是人類的天賦。 希望火星車能名副其實。

BY: Monica Grady

FY:?宇宙天文

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