美國國家航空航天局(NASA)旗下的毅力號火星車成功收集到第一管火星巖石樣本,未來有望幫助科學(xué)家深入了解這顆紅色星球。
上月毅力號火星車曾嘗試對火星巖石進(jìn)行采樣,但最終宣告失敗。本周三毅力號火星車再次嘗試對巖石進(jìn)行采樣,并拍攝到采樣管內(nèi)的巖石照片傳回地球,讓任務(wù)團(tuán)隊(duì)確認(rèn)采樣管內(nèi)有巖石樣本。隨后毅力號火星車密封采樣管,并將其放置在火星車的腹部。
周四公開的圖片可以看到毅力號火星車采樣成功,這對正在執(zhí)行任務(wù)的科學(xué)家來說也是一種解脫。
“你可以看到一個(gè)美麗的巖芯,”加州理工學(xué)院地質(zhì)化學(xué)教授、毅力號火星車項(xiàng)目科學(xué)家肯尼斯?A?法利 (Kenneth a . Farley) 周四表示。
毅力號火星車的一項(xiàng)關(guān)鍵任務(wù)就是收集火星巖石和土壤,最終再由另一項(xiàng)任務(wù)帶回地球??茖W(xué)家可以在實(shí)驗(yàn)室中使用最先進(jìn)的儀器進(jìn)行深入研究,就像他們對月球巖石樣本所做的那樣。
8 月 6 日,毅力號火星車第一次鉆探、收集和密封巖石樣本的整個(gè)過程似乎都很完美,但采樣管是空的。
“這絕對是讓人有點(diǎn)絕望,”法利在這一次嘗試鉆探之前接受采訪時(shí)說。“每個(gè)人都準(zhǔn)備好宣布勝利。然后有人說,’里面什么都沒有’。這讓人非常泄氣。”
毅力號火星車用所攜帶的照相機(jī)四處查看,想要確認(rèn)巖芯是否掉到了地上,但是沒有任何跡象。巖石樣本似乎消失了。
科學(xué)家最擔(dān)心的是,毅力號火星車復(fù)雜的鉆探裝置發(fā)生了嚴(yán)重故障,根本無法收集到任何樣品。但對數(shù)據(jù)進(jìn)行仔細(xì)分析之后,工程師和科學(xué)家得出結(jié)論,采樣失敗是巖石而不是火星車的問題。
8 月 19 日,毅力號火星車項(xiàng)目負(fù)責(zé)人詹妮弗?特羅珀 (Jennifer Trosper) 表示:“這塊巖石根本不是我們想要的那種巖石。”她寫道,“火星車的系統(tǒng)表現(xiàn)和預(yù)期一樣,事實(shí)上相當(dāng)好。但巖石太脆弱了。”
特羅珀解釋,“鉆頭采樣過程導(dǎo)致巖石破碎成粉末和小碎片,由于太小沒能留在采樣管中。”她補(bǔ)充說,盡管在地球上進(jìn)行了多次測試,“但在我們的測試中還沒有遇到過這樣的巖石。”
法利承認(rèn),現(xiàn)在看,早有跡象表明上次鉆探的巖石可能并不適合進(jìn)行首次采樣。其棕色外觀表示有銹跡,其中含有鹽份,上面滿是孔洞。
鐵銹、鹽類和布滿孔洞意味著巖石已經(jīng)在湖泊或地下水中存在了很長時(shí)間。這可能是一個(gè)特別的科學(xué)發(fā)現(xiàn),由水引起的礦物質(zhì)變化或許能說明幾十億年前火星還是濕潤的宜居星球。
但布滿孔洞的生銹含鹽石頭也可能非常易碎。“我們這次吸取了教訓(xùn),”法利說。
但火星車上月進(jìn)行的這次采樣算不上完全失敗。密封的采樣管中雖然沒有火星巖石或者土壤,但畢竟還有未受污染的火星空氣。科學(xué)家們曾計(jì)劃在其他時(shí)間收集這些東西。
在第二次嘗試采樣過程中,火星車先是行駛了大約 360 米,來到一個(gè)略高于周圍地形的山脊上,“我們選擇了能找到最堅(jiān)硬巖石的地方,”法利說。這塊綽號“羅切特”的巨石歷經(jīng)歲月洗禮而保存完整,并沒有被風(fēng)侵蝕,這是巖石不容易碎的有力證據(jù)。
這塊巨石看起來像一塊硬化的熔巖,可以精確確定年代。因此,科學(xué)家們將能夠確定這塊巨石的年齡,也有助于確定火星較低較老巖層的年齡。
“這是一個(gè)高價(jià)值的目標(biāo),”法利說。
但法利和其他科學(xué)家想要拿到巖石樣本還需要等待 10 年以上的時(shí)間。按照既定計(jì)劃,毅力號火星車可能會把密封采樣管放置到火星表面的某個(gè)地方,等待未來的火星車前來取走。問題在于未來的火星探測設(shè)備目前仍處于設(shè)計(jì)當(dāng)中。
未來火星車會把巖石樣本搭載到小型火箭上,然后將樣本發(fā)射回地球,但它們要到 21 世紀(jì) 30 年代才會到達(dá)目的地。
毅力號火星車將繼續(xù)探索 45 公里寬的杰洛隕石坑,沿著位于隕石坑邊緣的古老干涸三角洲一路前行。與火星車同行的還有一架名為靈巧號的火星直升機(jī),它的存在原本是為了測試人造飛行器在火星稀薄空氣中飛行的能力。
雖然 NASA 此前只計(jì)劃讓靈巧號進(jìn)行一系列試飛。但事實(shí)證明,火星直升機(jī)的飛行很成功。NASA 讓靈巧號繼續(xù)跟隨毅力號火星車前行,充當(dāng)前方地形的偵察設(shè)備。同時(shí),項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)也在不斷調(diào)整火星車的科學(xué)任務(wù)。
科學(xué)家們原本打算讓火星車前往一處地點(diǎn),從火星軌道上拍攝的照片中看起來非常引人注目。“然后我們看了火星直升機(jī)拍攝的圖像,”法利說,看起來沒那么特別。
他說:“我們不開過去可以節(jié)省很多時(shí)間。”