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在戏剧性的着陆后,火星探测器将探索古湖,寻找火星过去潮湿的线索


上周,美国宇航局耗资27亿美元的“毅力”号漫游者在火星的杰zero环形山上完美着陆,科学家们认为38亿年前,这个环形山充满了水。在两公里外,漫游者的主要目标隐约可见:一个河流三角洲化石,这是泥水流入陨石坑形成的,是保存生命迹象的理想场所。

但是,在“恒心号”开始进入三角洲的漫长攀登之前,它将对六个铝制车轮下的岩石进行检查。“恒心号”的钻探样本最终将返回地球。月球车降落在岩层的露头附近,这些岩层可能是在湖泊和三角洲形成前后形成的。美国国家航空航天局的研究小组将对它们进行探测,以寻找有关水的流动和生命可能繁荣的短暂时期的性质和时间的线索。NASA喷气推进实验室(JPL)的该项目的副项目科学家凯蒂·斯塔克·摩根(Katie Stack Morgan)说,即使是传回地球的第一批图像,这些颗粒状的图像是从探测车下方拍摄的,也让研究小组兴奋不已。“我们有足够的证据让科学家们真正投入研究。”

探测器抵达火星的过程充满了令人紧张不安的戏剧性场面,尽管精确的自动下降过程像时钟一样有条不紊地展开。宇宙飞船通过降落伞在稀薄的空气中降落后,一艘火箭推进的气垫船接管了它的位置,在用尼龙绳将漫游者放下之前找到了一个没有岩石的地方。气垫船下面的照相机以惊人的细节捕捉到了最后的时刻,显示了火星车降落在一团尘埃中。喷气推进实验室月球车着陆小组负责人艾伦·陈(Allen Chen)轻描淡写地说:“我们的运行确实相当干净。”“它做了它必须做的事。这次着陆是美国宇航局10次尝试中第九次在火星表面成功着陆。

JPL的工程师兼任务经理杰西卡·塞缪尔斯(Jessica Samuels)说,3天后,漫游者执行了5000条指令,科学仪器正在验证它们的健康状况。“一切都按照我们希望的方式回归。“月球车”在离地面2米的地方竖起了摄像头,以捕捉周围环境的全景。在几天的软件更新之后,该团队计划扭动探测器的轮子,进行一次短时间的测试驾驶。月球车还将伸展其2米长的五关节机械臂,杏3沐鸣平台并进行一些健美操。机械臂上携带着月球车的取心钻和更多的摄像头。第二个机械臂是用来控制探测器内的灰尘和岩石样本的,它将进行测试。

储存在43个超净管道中的这些样本,标志着耗资数十亿美元、多国努力的开始,这些努力旨在收集火星岩石,并将它们送回地球进行分析;计划在本十年晚些时候进行两次取回样本的后续任务。在最初的两年里,预计漫游者将填满近一半的管道,在其10多公里的行程中到达陨石坑的边缘。剩下的部分将在一个更长的任务中被填满,因为漫游者将从火山口移动到被认为曾经有地热温泉的古老高地。

“恒心号”的主要任务是寻找过去生命存在的证据,这些证据来自于三角洲泥岩和其他可能保存有机分子——甚至是生命化石的岩石。但要解释这些证据,还需要更好地了解火星过去的气候,漫游者可以立即收集线索。

几个月后,在“毅力”号着陆的平坦、布满卵石的地形上,沐鸣国际平台注册将有第一次钻取样本的机会。一些科学家认为,这些岩石是在湖泊消失很久之后,古老的熔岩流喷发而来的,他们认为,这些岩石看起来就像夏威夷熔岩流在数十亿年的时间里受到陨石的撞击和风的冲击。但是,当“坚持不懈”号的前身“好奇号”探测器在盖尔火山口及其古老湖泊中探索类似的岩石时,科学家们认为是熔岩田的大部分被证明是沉积岩:由水运送而来的火山碎屑成层沉积,可能就在消失的湖泊中。“毅力”号早期的照片很难解释:那些满是孔洞的岩石可能是浮石,从冷却的熔岩中逸出的多孔气体,也可能是沉积岩,随着时间的推移被水穿孔。远处更大的岩石看起来像古老的火山岩:黑色,表面覆盖着浅色的灰尘。

幸运的是,恒心号的科学仪器可以确定岩石的来源。桅杆上的摄像头可以捕捉到独特的棱角条纹层,称为交错层,这种层只有在沉积时才会形成。安装在探测车机械臂末端的照相机可以捕捉到矿物颗粒:例如,沉积岩在水中游动时通常呈圆形。臂上的另外两个仪器将向岩石样本发射x射线和紫外线激光,激发反应,从而揭示火山或沉积岩的化学指纹。

时间之旅2月18日,美国宇航局的“毅力”号漫游者登陆火星的杰zero陨石坑,探索一个浑浊的河流三角洲的古代遗迹,这是一个寻找有机分子或其他生命迹象的理想地点。科学家们不知道这个三角洲是在一个寒冷干燥的星球上短暂的解冻过程中形成的,还是在一个持续的温暖时期形成的。从探测器路径上的岩石上收集到的线索可能有助于解决这个争论。

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在距离三角洲边缘2公里处着陆后,探测器将开始向火山口边缘攀登10多公里,那里可能有一个湖泊留下了一圈碳酸盐岩。

火山岩石-可能覆盖了陨石坑部分的熔岩-可能决定了湿润期的结束。

三角洲泥岩泥可以使微生物窒息和石化。在这里钻探的样本将在返回地球时得到奖赏。

在三角洲较高的地方,沙粒可能留有磁场丢失的痕迹,而磁场丢失可能保护了厚厚的、温暖的大气层。

湖泊浅水处形成的碳酸盐岩层可能含有生物特征和古代温室效应的线索。

峡谷河口河的沉积物可以揭示古代水流的强度,以及它们冻结的频率。

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这是一个重要的区别。如果volcanic-either熔岩存款或岩石,更有可能的是,火山灰遥远eruption-they会含有微量的放射性元素衰变的速度一定,所以当样本返回地球,实验室科学家可以爆发日期和绑定的年龄湖上。任何日期也将有助于确定高度不确定的总体火星时间轴,目前是通过计算给定地形上的陨石坑数量来确定的。(较旧的表面布满了更多的陨石坑。)对这样的火山岩取样将“为我们正在观察的事件的时间提供一个关键的锚点,”该任务的项目科学家、加州理工学院的地质学家肯·法利(Ken Farley)说。

漫游者的初始路径可能会穿过陨石坑底部250米外的另一个引人注目的目标:从轨道上看,那些露出地表的岩层富含橄榄石(一种火山矿物)和碳酸盐(当橄榄石暴露在水和二氧化碳中时,就会形成碳酸盐岩)。如果这一层是在Jezero湖之前爆发的火山灰,那么来自这一层的放射性数据以及沉积在湖床上的潜在火山层应该能够证明这一湖泊的存在。此外,沐鸣平台注册登录官网碳酸盐中的氧同位素可以揭示形成矿物的水的温度;温和的水表明火星曾经一度温暖湿润,长达数百万年,而接近冰点的水则表明火星曾偶尔爆发温暖。这些碳酸盐甚至可能含有气泡——古代火星大气的样本,这可以让科学家们了解它是否含有甲烷或其他可能使早期火星变暖的温室气体。“这显然会改变游戏规则,”得克萨斯大学奥斯汀分校(University of Texas, Austin)的行星科学家蒂莫西·古吉(Timothy Goudge)说。

登陆地点本身不会进行钻探。但是会有飞行。在为期一个月的试运行阶段结束后,研究小组将在附近找到一个平坦的地方来释放1.8公斤重的“聪明”直升机,这架直升机在探测器腹部着陆时幸存了下来。用一个纸巾盒大小的机身,独创性是一项技术展示,首次尝试在另一个星球上驾驶一架旋翼动力飞行器。在降落到水面后,直升机会猛烈旋转旋翼,在空中上升3米,持续20秒。喷气推进实验室的项目经理MiMi Aung说,接下来还将进行四次更高的飞行,总时间为30天。在稍后的飞行中,直升机可以收集探测器主路径之外的地形侦察图像。“这将是一个真正的莱特兄弟时刻,”昂说,“但在另一个星球上。”