“火星2020”：抓把巖土帶回來——采集與處置樣本讓NASA煞費苦心

NASA的“火星2020”任務(wù)探測器在火星表面工作效果圖。

圖片來源：NASA噴氣推進實驗室

實習(xí)生楊陽

自上世紀(jì)六七十年代以來，美國國家航空航天局(NASA)發(fā)射了一系列火星探測器，采集了火星數(shù)據(jù)和標(biāo)本，還拍攝了大量火星照片，但迄今為止并未從火星帶回巖石和泥土樣本。

據(jù)《科學(xué)美國人》雜志近日消息，“火星2020”任務(wù)計劃從火星采集巖土樣本并帶回地球，為探討巖土的選擇、采集、載回和處置方式，以及相關(guān)科學(xué)、技術(shù)和政策等問題，NASA日前在新墨西哥州首府圣菲舉行了為期半天的研討會。

NASA的“火星2020”任務(wù)探測器計劃于2020年7月或8月發(fā)射，2021年2月在火星著陸，目前有三個備選著陸點。假如火星的確存在過生命，這些地點無疑最能提供相關(guān)跡象和證據(jù)。

NASA噴氣推進實驗室將負責(zé)“火星2020”任務(wù)，其首席科學(xué)家兼返回樣本科學(xué)委員會的聯(lián)合領(lǐng)導(dǎo)人大衛(wèi)·比蒂在接受美國太空網(wǎng)訪談時介紹，把火星巖土帶回地球已被提上議程幾十年了，航天界也一直在耐心等待機器人能執(zhí)行此任務(wù)的時機。

目前，“火星2020”任務(wù)的六輪機器人正緊鑼密鼓地進行科學(xué)裝備研究，以便更順利地從火星采集、儲存并載回巖土樣本。

積極采集火星巖土樣本

美國加州理工學(xué)院帕薩迪納分校的項目科學(xué)家肯·法利表示，儲存一系列可帶回地球的樣本是“火星2020”任務(wù)的首要目標(biāo)。這一目標(biāo)需借助器械，找到遠古可居住的火星環(huán)境并探索其表征，識別出最有可能保存古代火星生命痕跡的巖土，并在火星環(huán)境中找到生命的跡象。

比蒂認(rèn)為，樣本分析學(xué)界需盡快確定火星樣本的科學(xué)定義和優(yōu)先級別，并對將樣本妥善帶回地球提供幫助。

法利表示，六輪機器人共能獲取37個用于科研的火星巖土樣本。但其首要任務(wù)是在1.5個火星年(相當(dāng)于地球上的2.8年)時間內(nèi)采集20份火星巖土樣本，并將它們放置在密封的容器里面，以備后續(xù)的著陸器識別尋獲，直至被送回地球，但這些都還未列入NASA的正式文件里。

商討如何對巖土取樣

NASA噴氣推進實驗室計劃制定辦公室副主任喬·帕里什詳細介紹了可能的取樣返回方案。大致的思路是用一個較小的取樣火星車采集巖土樣本，或用一個更大的、可移動的太陽能或核動力火星車取樣，然后將樣品轉(zhuǎn)移到火星上升飛行器上。

帕里什表示，封裝的樣本將通過火星上升飛行器被送入火星軌道，然后由太陽能電動推進軌道器帶其返回地球。此外，還可以把火星樣本帶到地月系統(tǒng)，進而與NASA提出建造的“獵戶”座航天器建立聯(lián)系，從那里把火星巖土帶回地球。

處理火星巖樣本需謹(jǐn)慎

據(jù)NASA約翰遜航天中心天體物質(zhì)研究和探索科學(xué)部策展人弗朗西斯·麥考賓介紹，火星被列為行星防護5級限制，這意味著火星巖土很可能是對地球有著重要利害關(guān)系的宇宙物體，因而對待火星巖土，需嚴(yán)格使用經(jīng)過批準(zhǔn)的技術(shù)，并及時分析那些從火星帶回地球的未滅菌巖土樣本。

麥考賓透露，除了利用高水平生物安全設(shè)施的專門技術(shù)，還有一系列研究和技術(shù)成果，可有效指導(dǎo)火星巖土樣本的正確處理。巖土樣本預(yù)發(fā)布報告須證明樣本不會傷害地球生物圈，方可“釋放”到一般科學(xué)界進行研究。他認(rèn)為，火星巖土樣本來到地球勢必會帶來特別的挑戰(zhàn)，但他也堅信，地球已經(jīng)做好了充分的應(yīng)對準(zhǔn)備。

研討會結(jié)束時，田納西大學(xué)諾克斯維爾分校地球與行星科學(xué)系科學(xué)家、返回樣本科學(xué)委員會聯(lián)合領(lǐng)導(dǎo)人哈里·麥克斯溫說：“我們正在提高采集火星巖土樣本并將其帶回地球的技術(shù)能力，現(xiàn)在缺乏的是意志，而意志來自于科學(xué)機構(gòu)尤其是樣本載回委員會的游說。相信今天所商討的方案是現(xiàn)實可行的。”

(科技日報北京8月22日電)

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