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好耶!NASA毅力号成功取到第一块火星岩芯

2021-09-11 09:30:20 作者:财经微视界 浏览次数:73 字号: T T T

原文作者:AlexandraWitze

NASA毅力号火星车“车如其名”,在8月的取样任务失利后再次尝试,终于成功取到了第一块火星岩石样本。

继上个月的取样尝试失败后,NASA的毅力号火星车这次终于成功钻取并储存了一块火星岩样——这是史上第一块将被送回地球以供研究的火星样品。

“这是一次重大成就。”NASA局长Bill Nelson在一份声明中说道。

好耶!NASA毅力号成功取到第一块火星岩芯

毅力号取到的第一块完整岩芯在取样管中清晰可见,照片摄于9月6号样品封装的前一刻。来源:NASA/JPL-Caltech

毅力号8月6日首次尝试取样时,岩芯在装入取样管前碎成了粉末。9月1日,毅力号在数百米之外的另一个采样点进行了第二次尝试,这次取样很顺利。钻头从一块70厘米长,名为“罗切特”的岩石中取出了一小管岩芯。工程师们随即暂停了取样过程,以便他们能先拍摄样本管中的岩芯照片,确保岩芯完好无损,再于9月6日进行样本封装。

好耶!NASA毅力号成功取到第一块火星岩芯

9月1日,毅力号在罗切特岩石上钻取岩芯。来源:NASA/JPL-Caltech

从罗切特上钻取的岩芯已经完全密封,存放在毅力号腹部。它还要在火星上等待很多年,才会有探测器前来将它和毅力号采取的其他样品一同带回地球。此次任务的目标是采集约35管能代表耶泽罗陨石坑地质历史的岩芯。毅力号的着陆点就位于耶泽罗陨石坑——数十亿年前,这里曾有一片古河流三角洲,可能蕴含着古代火星生命的证据。

但科学家还不清楚罗切特岩石代表了其中哪一段历史,它所在的区域被毅力号科学家称为“城堡”。该区域位于一处山脊上,如同一座俯瞰山谷的城堡,因而得名。沿着山脊分布的一些岩石存在分层,这引起了地质学家的巨大兴趣。这些岩层可能是在风、水和火山喷发等地质过程中沉积而成的。

毅力号开展的初期调查表明,罗切特是一块玄武岩,它可能是形成毅力号所在山脊的古代熔岩流的一部分,加州理工学院地质学家、毅力号任务的项目科学家Kenneth Farley说。罗切特的表面有一些红色斑点,还有填满盐的小孔,这些迹象表明,它曾有一段时间接触过水——可能是在耶泽罗陨石坑前身古湖泊的湖底。

惊不惊喜

对比两次采样过程,罗切特明显比第一块岩石更易钻取——第一块岩石位于坑底的另一个地方,名为“鲁比翁”。与罗切特一样,鲁比翁也有水岩相互作用的迹象,但这种作用似乎降低了鲁比翁的物理硬度,因为在遇到毅力号的钻头时,鲁比翁瞬间碎成了粉末。如果还能找到类似鲁比翁但更为坚硬的岩石,毅力号可能还会再次进行尝试,Farley说。

如果进一步研究证实了罗切特是玄武岩,科研人员将会非常激动。因为等到罗切特样品返回地球后,研究者就能通过样本中放射性同位素的衰变,精确判定其形成时间——这将是历史上首次,因为之前从没有火星样品被带回地球。

好耶!NASA毅力号成功取到第一块火星岩芯

毅力号在罗切特岩石上取芯后留下的钻孔清晰可见。来源:NASA/JPL-Caltech

NASA之前发射的好奇号火星车于2012年在另一个陨石坑着陆,也遇到意外状况。与毅力号不同的是,好奇号遇到的岩石太硬了,根本无法钻取。2008年的凤凰号火星着陆器在采集尘土颗粒时也不顺利。后来负责这项任务的科学家才明白,这些尘土要避免阳光直射,这样尘土颗粒间的冰就不会融化,再结冰后就不会把颗粒固结在一起。“火星是一颗充满了惊喜的行星。”参与过多次火星车探索任务的华盛顿大学行星科学家Raymond Arvidson说。

关键时刻

接下来,毅力号需要提高它的取芯效率了。毅力号今年2月在耶泽罗陨石坑着陆,为了采取第一份样品,它已经用了6个多月。毅力号的原定目标是在着陆后的一个火星年里,在耶泽罗陨石坑采完一整套岩芯。由于毅力号的着陆位置距离其主要采样目标——耶泽罗的古河流三角洲——超过了两千米,所以它可能最快要到明年初才能“挪”到那里。

但Arvidson表示,目前他对任务进度并不担心。因为毅力号着陆之后的头三个月都花在了其他事情上,比如试飞一架微型直升机。目前为止,这架微型直升机已经起飞了十几次,协助科学家挑选了毅力号的前进方向。毅力号已经行驶了2170米。从着陆点出发,它先是向南,然后向西前进,一边勘测地形一边进行与钻探无关的实验,比如用探地雷达探测火星的地表之下。

采样成功后,毅力号接下来要向西北方前进几百米,到达一个名叫南塞伊塔的地区,那里满是沙丘、山脊,还有其他岩石和砾石。很快,毅力号任务的规划者们就能稍作休息了,因为从10月2日到10月14日,地球和火星的位置刚好分居太阳两侧,火星车也会暂时失联。

NASA和欧洲航天局正在规划未来开展一组复杂的机器人任务。任务的主要内容是前往耶泽罗,收集毅力号采集的样品,并带回地球供科学家研究。这些样本最早将在2031年返回地球。

原文以Success! Mars rover finally collects its first rock core为标题发表在2021年9月7日的《自然》的新闻版块上

© nature

doi:10.1038/d4

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