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毅力出发去冒险!但是我们在哪里着陆?说说NASA吧!-火星特餐

来源:www.ccg2006.com时间:2020-10-15 08:27:40奇闻指数:编辑: 手机版

2020年夏天是火星探测季,每26个月一次。这个火星季特别刺激,因为有三艘宇宙飞船在前往火星的途中!在期待新探测器带来新发现的同时,让这个特别版充当向导,解释火星探索背后的故事和这颗红色星球的科学。
 
加油,毅力!但是我应该降落在哪里呢?
行星探索耗资巨大,火星2020计划也不例外。发射一辆“毅力”探测车将花费新台币720亿元,这还不包括智谋无人直升机和其他设备的费用。
毅力出发去冒险!但是我们在哪里着陆?说说NASA吧!-火星特餐
为毅力所做的每一个决定,比如选择着陆点,都必须保证火星车能够发挥最大的功能,以最高效的方式实现任务目标。因为毅力每天能移动的距离确实有限(速度152米[2],和乌龟差不多),如果随机选择一个无聊的地方登陆火星,就像把钱扔进水里一样。嗯,如果火星上有一个水池,美国宇航局可能会支持将探测器扔进水中,看看是否有生物在周围游泳。
 
这种毅力的主要任务是回答以下问题:
 
“火星上有生命存在吗?ゥ
 
火星虽然表面积只有地球的0.28,但选择最有“生命希望”的着陆点进行研究,仍然是个难题。
 
美国宇航局至少从2014年开始考虑可能的选择,然后提出了30多个候选着陆点[2]。在2015年8月的一次工作会议上,据说气氛很冷[3],通过与会科学家的激烈辩论,候选着陆点的数量最终减少到了8个[2]。这八个地点具有不同的地形、地质和化学特征,不同的着陆困难,以及可能支持生命存在的不同迹象。
 
可想而知,接下来的选择可能充满了主观判断。例如,地球化学家会选择特定矿物成分出现的地方,而地形学家会选择生物最有可能移动的地形。那么我们该怎么办呢?一起献殷勤?(错误)
 
 
2016年,NASA决定集思广益,邀请大学研究人员参与决策。同年,提交人还参加了为期五个月的定期工作会议,康奈尔大学、加州理工学院、亚利桑那州立大学、哥本哈根大学、普渡大学、西华盛顿大学和石溪大学参加了会议。
 
会议的内容是仔细评估各个着陆点的古环境和地层证据,列出优劣,最后投票选出最有可能发现“生命希望”的地方。参加工作会议的成员从大学生到教授不等。我们的投票结果在工作会议后提交给了美国宇航局,作为选择着陆点的部分依据。
 
三本选一本!你最终降落在哪里?
2017年,美国宇航局选择了三个最终候选地点,即杰零陨石坑、锡尔蒂斯东北部和古塞夫陨石坑的哥伦比亚山[2]。
 
前两个地方和我们的投票结果一样,最后一个不一样。我们选择的是一个叫马沃斯·瓦利斯的地方。毕竟NASA不能只根据着陆点的科学潜力来做决策,还要考虑技术难度和未来发展(比如火星殖民所需的资源)。NASA选择的这三个地方有什么吸引人的地方?
 
 
哥伦比亚山:这个地方最大的优点就是NASA熟悉,因为前火星探测器勇气号也在这里着陆。通过分析勇气号拍摄的照片和收集的样本,科学家们知道这个地方有许多有趣的沉积物类型,其中之一叫做蛋白石硅石。
 
在地球上,蛋白石硅石的来源主要是硅藻,或者是火山温泉区无机作用形成的。因此,在哥伦比亚山区发现的蛋白石二氧化硅代表了高温和充满矿物质的泉水曾经在这里流动的迹象[4],其他地质证据也支持这一论点。不幸的是,勇气号在2010年停止工作,因为它被困在一个掩体中。如果你想更多的了解这些矿物质是否代表生物存在的痕迹,那就只能派毅力重游故地了。
 
东北忒修斯:虽然没有火星车到过这个地区,但是根据环绕火星的卫星的勘测数据,这个地区完全保存了火星形成后的前十亿年形成的地层。有趣的是,其中一个地层富含碳酸盐矿物,铁、镁含量很高;另一层富含高岭土(一种粘土矿物)。前者极有可能是通过热水的化学作用改变橄榄石(火山岩中的一种矿物)的成分而形成的;如果有合适的微生物,可以促进这种反应。
 
高岭土进一步暗示,在此之前,该地区一定有地表水或地下水[5]。通过这些矿物拼凑起来的历史,提示在过去的某个时期,东北的忒修斯曾有过非常有利的生物诞生和滋养的环境。
 
Yezero陨石坑:从地形上看,几乎可以肯定,很久以前至少有两条河流涌入陨石坑,将陨石坑底部变成了一个大湖。尽管湖泊已经干涸,但从卫星图像上仍然可以清楚地看到河口三角洲的位置。这些三角洲主要由碳酸盐矿物和粘土矿物组成[6]。如果微生物以前生活在湖泊中,生物释放的化学信号可以从这些沉积物中找到。
2018年,NASA宣布最终选择着陆点,Yezero陨石坑入选。
 
接下来,我们将进一步介绍这个陨石坑的科学意义,以及毅力打算在这个地方执行什么样的任务。在这些候选人名单中,你更喜欢哪个领域?你觉得NASA真的挑中了最有“生命希望”的区域吗?
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