2020，把火星石頭帶回地球

尤凱

美國(guó)宇航局的“好奇號(hào)”火星車(chē)仍處在其性能的巔峰期，一直在探索火星的巖石、土壤和空氣。不過(guò)，NASA已經(jīng)開(kāi)始籌備其后繼型號(hào)，而這一次，我們將獲得空前的優(yōu)厚回報(bào)。

2014年5月14日，行星地質(zhì)學(xué)家聚集在弗吉尼亞州阿靈頓市，商討NASA下一個(gè)火星車(chē)的登陸地點(diǎn)——該火星車(chē)預(yù)計(jì)將于2020年發(fā)射。這項(xiàng)計(jì)劃將建造一個(gè)幾乎與“好奇號(hào)”一模一樣的火星車(chē)，只不過(guò)，攜帶的儀器設(shè)備是全新的。

雖然NASA尚未敲定新火星車(chē)的細(xì)節(jié)，但幾乎可以肯定的是，下一個(gè)火星車(chē)將會(huì)進(jìn)行一項(xiàng)前無(wú)古人的艱巨任務(wù)：收集巖石和土壤，以便它們可以搭乘未來(lái)的某個(gè)航天器，造訪(fǎng)地球。而這，將是我們從火星帶回的第一抷紅土。

“新火星車(chē)的登陸地點(diǎn)，將與我們未來(lái)20年內(nèi)的火星探測(cè)方向密切相關(guān)，”亞利桑那州立大學(xué)的行星科學(xué)家菲利普·克里斯坦森說(shuō)，“關(guān)于火星那悠久的歷史，它一定能夠告訴我們一些基本的信息”。

NASA 將討論火星車(chē)可能的登陸地點(diǎn)，其中很多地點(diǎn)聽(tīng)起來(lái)很耳熟，因?yàn)樗鼈冊(cè)?jīng)出現(xiàn)在2012年“好奇號(hào)”火星車(chē)候選登陸地點(diǎn)的長(zhǎng)名單中。這其中就有馬沃斯谷，一個(gè)布滿(mǎn)水成礦物的古老山谷。在馬沃斯谷登陸，有助于火星車(chē)實(shí)現(xiàn)其核心目標(biāo)：搜尋并探索曾經(jīng)可能適宜生命生存的環(huán)境。同時(shí)，歐洲空間局也在考慮其“地外火星”探測(cè)器的登陸地點(diǎn)?！暗赝饣鹦恰鳖A(yù)計(jì)將于2018年發(fā)射。

2020 年，NASA新火星車(chē)的首選候選登陸地點(diǎn)，還包括一些現(xiàn)已干涸的古老湖泊，和由曾經(jīng)的河流沖積形成的三角洲——例如埃伯斯瓦爾德隕石坑。不過(guò)當(dāng)年，上述候選地點(diǎn)都沒(méi)能敵過(guò)蓋爾環(huán)形山?！昂闷嫣?hào)”正是從這里開(kāi)始了它艱苦的長(zhǎng)途跋涉，正在朝一座高達(dá)5千米的沉積巖山進(jìn)發(fā)。 “好奇號(hào)”目前還未集中發(fā)現(xiàn)過(guò)有機(jī)物質(zhì)，但埃伯斯瓦爾德隕石坑豐富的河流沉積物，很可能為火星車(chē)提供這樣的“福利”。

收集樣本是新火星車(chē)最重要的任務(wù)。長(zhǎng)久以來(lái)，科學(xué)家都想獲得火星巖石樣本，從而尋找古生命的跡象，但在過(guò)去幾十年內(nèi)，這基本停留在“動(dòng)口不動(dòng)手”的狀態(tài)。他們研究過(guò)源自火星的隕石，但由于成本及技術(shù)障礙，至今沒(méi)有任何航天機(jī)構(gòu)直接從火星帶回過(guò)樣本。

NASA 的“把火星石頭帶回家”計(jì)劃，需要?dú)v時(shí)多年的一系列任務(wù)的支持。第一步，我們需要一個(gè)火星車(chē)，用于收集和存儲(chǔ)約30小瓶的巖石和土壤，放置于火星車(chē)中或火星地面上。第二步，無(wú)人駕駛火箭將運(yùn)載另外一個(gè)火星車(chē)飛到火星上，取得這些樣本，并將其發(fā)射進(jìn)入空間軌道。 第三步，是捕獲在軌道上運(yùn)行的“包裹”，并使其返回地球。

能近距離觀察火星上某一地點(diǎn)的巖石，并破解其中蘊(yùn)含的信息，將是人類(lèi)邁出的重要一步，布朗大學(xué)行星地質(zhì)學(xué)家約翰·馬斯塔德說(shuō)：“如果采樣能夠返回地球，其在科學(xué)層面上的重要性，相當(dāng)于當(dāng)年阿波羅從月球帶回樣品，這是劃時(shí)代的?！?/p>

可能要到2019年，NASA才會(huì)進(jìn)行最后的決定?！斑@將是一個(gè)極為有趣而激動(dòng)人心的時(shí)刻，”主導(dǎo)著陸點(diǎn)選址項(xiàng)目的噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的行星地質(zhì)學(xué)家馬修·戈隆貝克說(shuō)，“火星車(chē)最重要的任務(wù)，不是分析火星上的巖石，而是分析這些巖石中是否有值得帶回地球研究的成分?！?