我们从 NASA 的火星任务中学到了什么?

我们从 NASA 的火星任务中学到了什么?
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NASA 的探测车 机遇号 于 11 年多前的 2004 年 1 月登陆火星,当时的目标看似雄心勃勃:存活 90 个火星日,并行驶 600 米。此后,机遇号 完成了首个地外马拉松 (42.2 公里,即略多于 26 英里),而且刚刚度过第 4,000 个火星日——在这颗红色星球上称为一个“火星日”,比地球日长 40 分钟。

我很幸运从项目启动之初便参与其中,但我从未想过,除了妻子的陪伴,生活中的另一个恒常存在竟会是一辆在数亿公里之外的行星表面漫游的机器人探测车。作为参照,自机遇号登陆以来,我完成了博士学位、组建了家庭,并在三个不同国家的六家机构工作过。

机遇号很早便声名鹊起、收获颇丰。就在它的着陆点,层理细密的沉积岩揭示了液态水曾在火星表面汇聚的证据。火星是寻找地外生命的首选地点,而水是生命最重要的先决条件。这一发现被《科学》杂志评为 2004 年的科学突破 。

随后,机遇号必须采取更大胆的行动。由于只有撞击坑才能揭示覆盖着 子午线高原 大部分区域的沙层之下隐藏着什么,而探测车正是在此着陆,因此采用的探索策略是在各个撞击坑之间穿行。

在火星上逐坑探索

从宽 20 米的鹰撞击坑,经由宽 150 米的耐力撞击坑和宽 800 米的维多利亚撞击坑,最终抵达宽 22 公里的奋进撞击坑:每到一个撞击坑,下一个目标似乎总是遥不可及——至少在我们看来,它远在天边。从耐力撞击坑到维多利亚撞击坑,约 6 公里的路程花了 600 多个火星日;而从维多利亚到奋进撞击坑,行驶 21 公里则花了 1,000 多个火星日。

这辆 11 岁的探测车已在火星上跑完 26 英里马拉松,里程还在增加。
NASA/JPL-Caltech/Cornell/USGS/ASU

机遇号驶入并驶出耐力和维多利亚撞击坑——这是一项危险且可能导致任务终止的行动,必须事先获得 NASA 总部批准。在此过程中,它拍摄并调查了撞击坑内壮观的层状砂岩峭壁。在奋进撞击坑发现了更多水,但与此前的发现不同,这次的水来自火星更早的一个地质纪元,不具酸性,也更有利于生命。

在撞击坑之间行驶时,机遇号可以调查落在沙层表面的岩石碎片,并由此在碎石中发现了陨石。机遇号的孪生探测车勇气号,以及稍后 NASA 的火星科学实验室探测车 好奇号,此前都曾从远处观测到铁陨石。毕竟,阳光下闪闪发亮的铁块看起来就像来自外星——即使是在另一颗星球上也是如此。但只有机遇号能够对其成分进行详细取样,而且只有机遇号发现了石质陨石。尽管这些碎片是在相隔数公里的地点发现的,但它们似乎属于一个更大的整体——可能来自形成维多利亚撞击坑的巨大撞击。

危机四伏

有时,机遇号能否继续旅程都岌岌可危。在前往维多利亚撞击坑的途中,探测车 陷入了一座沙丘 ——后来这座沙丘被命名为“炼狱”——它花了 38 个火星日才脱困。另一次,臭名昭著的火星沙尘暴席卷整个区域,连续数日遮挡了大部分阳光,威胁着这辆太阳能探测车永久停摆。

不过,也许对任务持续进行构成的最大威胁是人为因素:NASA 最新的预算提案不足以维持机遇号的运行。虽然我们的探测车如今确实显露出老化和磨损的迹象,但机遇号在漫长旅程中赢得了许多朋友和仰慕者,也有现实的希望能够找到资金,延长任务期限。

那么,机遇号是如何庆祝第 4,000 个火星日的呢?它驶上了 圣路易斯精神撞击坑内部一处露头形成的小半岛,随后用其阿尔法粒子 X 射线谱仪嗅探空气。正如它的名字所寓意的那样,机遇号仍完全有能力取得重要的新发现,并随着每一天的过去不断创造新纪录。迄今为止,与机遇号共事一直令人愉快,我希望它还能在我的生活中陪伴一段时间。

本文最初发表于 The Conversation。阅读 原文。文章发表并不意味着世界经济论坛认可其中观点。

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作者: Christian Schroeder 是斯特灵大学生物与环境科学系的影响研究 fellow,任职于 斯特灵大学。

图片:一名约旦男孩在安曼集会现场摆姿势,墙上投射着火星图像,人们聚集观看红色星球出现在安曼上空。路透社/Ali Jarekji。

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