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火星上的石头有什么不同?

   十年内,一个飞盘状的小型太空囊将坠落在犹他州的沙漠里。在减震器重重维护下,装载着0.5千克宝贵的火星岩石样本并带回地上。这个多年来都只是幻想的火星样本收回方案(MSR),现在已是美国宇航局(NASA)和欧洲航天局(ESA)价值70亿美元的合作项目。 谈及该方案, NASA喷发推动实验室MSR项目的首席策划师Brian Muirhead以为“其杂乱程度就如同人类登月”。

  现在,MSR有望变为实际。相似“猎奇号”的火星车功能更加优胜,然而其装载的移动实验室仍然无法和地球上的东西混为一谈。到时搜集的火星样本将会和阿波罗月岩样本相同成为人类前史的瑰宝。科学家可以从中得知温暖湿润的火星为何变得冰冷枯燥,走运的话还或许发现生命存在的依据。“这必定是太空探究中最巨大的使命之一。”伦敦大学学院太空科学家Andrew Coates表明。

  ESA的22个成员国部长下周将在西班牙接见会面,评论未来3年的预算。到时ESA的初始参加方案有望获批。ESA载人与机器人探究部分主任David Parke表明,ESA的全体参加方案将会在未来10年到达约15亿欧元,“关于成员国来说应该可以接受”。

  他将在部长会议上恳求拨款约6亿欧元,以应对MSR开始几年的开支以及下一年完结的ExoMars火星车的收关阶段。Parker对拨款获批很有决心,“此次部长级会议将使欧洲迈入太空探究的新纪元”。

  MSR的第一步方案:NASA价值25亿美元的火星车,财务已根本到位。其安排在2020年7月发射,预订将在Jezero陨石坑着陆,挨近一块有40亿年前史的化石化的河流三角洲。这台火星车将会广泛探究,进行科学实验并对或许承载陈旧生命依据的泥岩岩芯进行探钻。每份样品将最多包括20克岩石和沙砾。这些样品将分装在试管巨细的容器内。部分容器会暂放在火星外表,其他由火星车装载。

  MSR的下一步方案将在2028年打开。到时NASA的另一台着陆器会带着一枚回来火箭和ESA开发的“取回车”登陆火星。其在2026年发射升空后,着陆器将沿着绵长的途径缓慢挨近火星。着陆时刻预订在2028年8月,火星沙尘暴时节完毕后,并经过反推动火箭,合作一种叫做地势相对导航的新技术着陆。到时它将运用装载开麦拉剖析地势、避免风险,终究降落在暂放样本的10公里范围内。

  茶几巨细的“取回车”会缓慢钻出着陆器,寻觅几年前留下的暂放样本。该车将依托太阳能供电,在火星冬天降临前,它将有约6个月时刻完结使命。如此严重的时刻,意味着其要依托主动导航每日络绎200米。“只要这样才干到达预期间隔。”ESA的MSR项目活动负责人Sanjay Vijendran说。

  一旦取回车回到着陆器内,ESA开发的一款机器臂就会从车内取出样品管,最多可以提取30枚、约0.5千克火星岩石和土壤样本。这些样本会装载在篮球巨细的球状容器内。

  不过,把样品球发射升空绝非易事。NASA马歇尔太空飞行中心回来火箭研制首席工程师Angie Jackman表明“这是史上首枚从其他星球升空的火箭”。NASA以为该火箭有必要粗短,这样才干装入着陆器的维护罩内。数年来,NASA都寻求运用白腊和液体氧化剂的混合燃料火箭,但终究着陆地点选在了Jezero陨石坑。其较温文的气候意味着传统固体燃料火箭就能担任此次使命,而不用忧虑燃料裂解或许爆破。

  跟随着陆器来到火星的还有ESA研制的轨迹器。样品球将被发射到超越300千米高的轨迹和这台地球回来轨迹器会集。由于火星上没有GPS,该轨迹器只能经过照相机追寻和捕获样品球。“以咱们现在对几许方位的设定,很或许在几小时内就能看到它了。”Murihead说。

  一旦样本在2031年回来地球,科学家们会对其当心处理。它们会被储藏在阻隔设备里,避免地球微生物污染样本,一起也防备火星病原体感染地球生物。

  科学家是否可以研讨火星样本?时刻是难以预估的,但至少也要10年以上。到时科学家将承认是否存在现有或前史生命的痕迹。

  上一年,“猎奇号”火星车发现了两处疑似生命遗址,但其设备却无法辨识这些遗址究竟来自地质活动仍是生命活动。不过,一旦可以取回几克样本,地球上的科学家就能剖析其碳同位素、并与周围环境比照断定是否存在生命活动。

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