尋找火星生命跡象！NASA“毅力”號將執(zhí)行迄今最明確的天體生物學(xué)任務(wù)

“毅力”號火星車發(fā)射瞬間

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成功發(fā)射，開啟了長達(dá)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(xiàn)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于火星？為了一點一點揭開這些問題的謎底，NASA 將要發(fā)射其有史以來最雄心壯志的研究成果，即發(fā)射一臺名為 “毅力” 號的高科技火星探測車，并執(zhí)行任務(wù)，將發(fā)現(xiàn)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(dá)火星，加入火星表面其它的著陸器和探測車。從多方面來看，正是前者對于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 于 21 世紀(jì)發(fā)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(zhí)行任務(wù)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(rèn)為曾是遠(yuǎn)古火星最宜居的地區(qū)尋找生命跡象。

發(fā)掘火星的遠(yuǎn)古秘密

“毅力”號一旦在火星表面著陸，就會奔向長達(dá) 28 英里的杰澤羅隕石坑，那里曾是一個擁有大約 38 億年歷史的湖床。在很久以前，有一條河曾流入該隕石坑，它位于杰澤羅的三角洲區(qū)域，那里的巖石中可能保存了攜帶著與生命相關(guān)的有機化合物和礦物質(zhì)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(xué)成分進(jìn)行測定，同時研究人員希望它們可以檢測到諸如氨基酸和脂肪酸一類的復(fù)雜分子，以作為證明生命體存在的證據(jù)。Sherloc 可以將分析結(jié)果映射到由廣角地形傳感器相機拍攝的樣本圖像上，其空間分辨率可以達(dá)到 100 微米（約相當(dāng)于人類頭發(fā)絲的寬度）?？茖W(xué)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(gòu)造。

“毅力”號火星探測器模擬圖

雖然 “毅力” 號配備了一整套最先進(jìn)的儀器設(shè)備，但是在它真正執(zhí)行任務(wù)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(wù)中，“毅力”號還將收集最多 43 個有趣樣本，在未來十年內(nèi)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(wù)。

返回到地球后，科學(xué)家們將通過實驗室分析，以完全超乎我們想象的方式發(fā)掘出火星的遠(yuǎn)古秘密。

搭載最新技術(shù)去火星“兜風(fēng)”

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(jìn)入火星大氣層并著陸的第一畫面。安裝的麥克風(fēng)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鉆入地面的聲音。除了兩臺光譜儀外，該探測器還會使用探地雷達(dá)來繪制火星的地下地質(zhì)圖，并進(jìn)行氣象觀測。

本次任務(wù)還會對幾種不同的新技術(shù)進(jìn)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制造純氧，因為氧氣是未來火星任務(wù)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(chuàng)” 號的輕型機器人直升機不會做很多的科學(xué)研究，但是可以尋找出可供 “毅力” 號進(jìn)一步研究的目標(biāo)。如果 “首創(chuàng)” 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(jìn)的極其重要的一步，預(yù)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(yuǎn)距離會導(dǎo)致通訊延遲，這就意味著火星探測器從一開始就要實現(xiàn)自動化，而 “毅力” 號將為自動化設(shè)立一個新的標(biāo)準(zhǔn)。由于杰澤羅地區(qū)遍布著危險的巖石，地形條件惡劣，“毅力”號研發(fā)團(tuán)隊便建立了一個系統(tǒng)，可以讓該探測器在飛行過程中自動調(diào)整著陸地點，以躲避危險。著陸后，“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，并且在行駛的同時，形成自己的內(nèi)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(gòu)，這一最佳時間窗口每 26 個月出現(xiàn)一次。近期，阿聯(lián)酋發(fā)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。此后，作為 “天問一號” 任務(wù)的一部分，中國發(fā)射了自己的火星探測器，該探測器將繪制火星表面的水冰分布圖，研究該星球宜居性的發(fā)展史。

它們，或許很快就能捕獲到人類對火星的新認(rèn)知。（摘自美《深科技》）（編輯/多洛米）