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接下来,三艘宇宙飞船将陆续抵达火星,加入已经环绕火星的十几艘飞船的行列。第三艘船NASA的火星2020载有毅力的漫游者,它刚刚成功地从佛罗里达起飞 为了检验有机化合物--以及它们是否可能有生物来源--需要一系列复杂而复杂的不同分析,无法在火星上进行。坚持不懈地完成任务是人类的恩赐。希望漫游者不会辜负它的名字。

紧接着,三艘航天器将抵达地球,加入已经环绕火星的十几个航天器。 过去几周,火星探索的新人发射了两艘航天器: *** 联合酋长国的 Al-Amal(意为希望)和中国的天问一号(意为天堂之问)。

突然的一系列活动是行星动力学的结果:每隔两年左右,地球和火星的轨道就会对齐,因此这两个天体彼此最接近。 这导致更短的行星际运输时间,仅仅超过六个月。 下一个这样的发射窗口要到 2022 年――预计欧洲航天局的 ExoMars 2022 将加入这一行列。

质疑我们为什么不断向火星发射火箭是合理的。 当然,我们已经获得了足够多的地表及其景观的图像,知道那里曾经有水,但现在已经消失了吗? 确实如此――但仍有谜团需要解开:水是什么时候去的,为什么? 当然,最大的问题是:火星上是否(或曾经)有生命?

这三个任务有不同的目标:希望将绕地球运行至少两个地球年(一个火星年),获取有关火星天气的数据――就像绕地球运行的气象卫星一样。 天问一号将绕火星运行,并携带一个漫游车,该漫游车将降落到乌托邦平原的地表,在那里分析土壤并拍摄地表图像。

毅力几乎同时到达――但在几千公里外的杰泽罗火山口。 它将通过天车技术(见下面的视频)沉积在地表,与 2012 年成功交付好奇号的方法相同。

Perseverance 携带一整套科学仪器,可以测量在火星上测量的所有常见事物:岩石和土壤的化学和矿物学、存在于地表和地表以下的有机物质的数量和类型,等等。

但该任务还有另外两个特点使其独一无二。

首先是直升机/无人机――称为 Ingenuity――将从漫游车下方释放。 这将从 Perseverance 飞出并绕圈,然后降落在远离漫游车的地方。 不确定无人机的航程是多少――尽管飞行只会持续几分钟,而 Ingenuity 将降落在离漫游车只有几米远的地方。

这次飞行背后的想法是测试在火星上进行大气飞行的概念。 最终,预计无人机将能够飞行更长时间和更远的距离。这可以帮助引导漫游者,识别值得研究的特征和要避免的危险。

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第二个独特的功能是钻取和缓存系统。 Perseverance 是第一个能够钻取一个长约 10 厘米、直径约 1 厘米的岩心并将其完整地从钻孔中取出的漫游车。 毅力将在穿越火山口底部时从一系列不同的岩石类型中取样。 钻芯将被留在一个小堆中――一个缓存――用于收集,可能在 2027 年初,然后运回地球(预计到达时间仍然未知,但可能在 2032 年春季左右)。

为什么从火星带回样本如此重要? Perseverance 携带的仪器将能够对岩石和土壤进行相当复杂的化学分析。 但是,即使仪器和测量是一项巨大的成就,它们也没有我们在地球上使用的全套设备来从岩石中提取每一滴信息。

检查有机化合物的测试――以及它们是否可能具有生物起源――需要一系列不同的分析,这些分析过于精细和复杂,无法在火星上进行。 沸腾酸、酒精冲洗、添加化学品、去除固体是从岩石宿主中提取和分离有机分子所需的化学步骤。 这(目前)还不能在火星上完成。

岩石将被逐粒地称重和测量,并在某些情况下分析到构成材料的单个原子。 这将是一项国际努力――已经有一个多国小组(称为 MSPG-2)将起草第一组分析的要求,以及如何储存、管理样本并随后将其分发给更广泛的科学界。

从火星带回样本还有另一组原因――人类探索火星的未来。 如果我们把人类送上火星,我们就必须知道如何把他们带回来。 自从阿波罗 17 号宇航员于 1972 年 12 月离开月球以来,我们没有直接从另一个行星体返回任何东西。是的,我们已经从一颗彗星和一颗小行星上捕获了碎片并将它们返回地球――但这些任务并没有着陆、收集和到达背部。

我们一直在研究火星很长一段时间:通过望远镜进行了 150 多年,从轨道上进行了 50 年,通过漫游车进行了 20 年。 再过 12 年,我们就可以在自己的实验室中分析火星了。

坚持把事情做好是人类的天赋。 希望火星车能名副其实。

BY: Monica Grady

FY: 宇宙天文

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