毅力号发现火星疑似生命迹象,毅力号开始了它的“火星狩猎”
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1、火星上真的存在生命迹象吗?毅力号开始了它的“火星狩猎”
来源:NASA/加州理工-喷气推进实验室
NASA的火星2020(Mars 2020)毅力号漫游车,已经正式开始了它的火星古代生命迹象搜寻工作。通过屈伸它长达2米的机械臂,毅力号对漫游车所携带的高敏感度探测仪器进行了测试,获取了这些科学仪器的首批测量数据。除了利用X射线和紫外线对岩石性质进行分析之外,这位“六轮科学家”还将对火星岩石表面的微小部分进行了放大的特写拍摄,这些特写或许能显示火星上古老微生物活动的证据。
毅力号火星车上的X射线荧光光谱仪名为“X射线岩石化学行星仪”(Planetary Instrument for X-ray Lithochemistry,PIXL),NASA喷气推进实验室(Jet Propulsion Laboratory)的PIXL首席研究员阿比盖尔·奥尔伍德(Abigail Allwood)表示,测试期间它所呈现的科学结果就已经强大到出乎意料之外。这一光谱仪位于毅力号火星车的机械臂末端,大小近似于一个普通的午餐盒,测试中它向毅力号上的一个小型校准目标发射了X射线,还对附着在校准目标上的火星尘埃成分进行了测定。
“甚至在让光谱仪正式对岩石进行探查之前,我们就得到了有史以来对火星尘埃所进行的最好的成分分析。”奥尔伍德说。
这还只是PIXL和机械臂上其他仪器相联合使用的初体验,科学家计划让PIXL在未来几周和几个月内将重点放在有研究潜力的火星地质特征上。
科学家们表示,杰泽罗陨石坑(Jezero Crater)在数十亿年前曾是一个火山口湖泊,这让它成为了毅力号的首选着陆位置,杰泽罗陨石坑早已干涸,毅力号如今正在这片红色龟裂的陨石坑底部缓缓穿行。
“如果杰泽罗陨石坑中曾经存在生命,那么它们曾经存在的证据可能就在那儿。”毅力号“机械臂科学”团队的主要成员奥尔伍德说。
NASA的毅力号火星漫游车利用机械臂末端“华生”相机拍下了一个
绰号为“Foux”的目标岩石的特写镜头。上面的图像拍摄于2021年7月11日,即任务的第139个火星日。
图片来源:NASA/加州理工-喷气推进实验室/马林空间科学系统公司(MSSS)
为了获得岩石纹理、轮廓和成分的详细分析,PIXL扫描得到的整个岩石中化学物质光谱图可以与名为“夏洛克”(SHERLOC)的仪器以及它的搭档“华生”(WATSON)相机制作的矿物图相结合。“夏洛克”的全称为“宜居环境有机物和化学物质拉曼与荧光扫描探测仪”(Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence for Organics & Chemicals),利用紫外激光来识别火星岩石中的一些矿物质,而“华生”的全称为“用于操作与工程的广角地形传感器”(Wide Angle Topographic Sensor for Operations and eNgineering),则对目标岩石进行特写拍摄,科学家们可以用它来确定岩石纹理颗粒大小、圆度和质地,这些信息综合起来将有助于确定火星岩石是如何形成的。
科学家们表示,此前“华生”拍摄的特写图像已经让我们从火星岩石中获得了大量数据,例如沉积物的多种颜色、颗粒大小的数据,甚至表明了纹理间存在“碎屑岩基质”(cement)。这些细节可以为科学家提供火星形成历史、水流和古老的、可能适合居住的火星环境的重要相关线索。结合PIXL将要探测的数据,我们将能对杰泽罗陨石坑环境有一个更广泛的理解,甚至可以一窥它的历史。
“杰泽罗陨石坑的底部土壤是由什么构成的?陨石坑底部情况如何?”“夏洛克”的首席研究员、NASA喷气推进实验室的路德·比格尔(Luther Beegle)问道,“这确实能告诉我们很多火星早期的相关信息,以及火星是如何形成的。如果我们对火星的历史有所了解,我们将能了解找到生命曾经存在过的证据的可能性。”
PIXL是NASA毅力号火星探测器上的七大仪器之一,在头部配备了环绕式发光二极管,让它在黑暗中也能对目标岩石进行成像。利用人工智能技术,PIXL依靠所拍摄的图像来确定它离须要扫描的目标还有多远。
图片来源:NASA/加州理工-喷气推进实验室
虽然毅力号火星车具有卓越的自主能力,例如能在火星上自行驾驶,但地球上仍有数百名科学家在参与相关结果的分析,以及进一步探测任务的规划。
“毅力号的科学团队有近500名成员,”比格尔说,“火星车任意一个特定的行动都有100名左右的科学家参与。很高兴能看到有这么多科学家联合起来对线索进行分析、确定每一步的优先级,并将杰泽罗陨石坑科学难题的各个部分拼凑起来。”
火星2020毅力号漫游车会采集它的第一个火星样本,以供未来的任务最终将其返回地球,而这一样本采集任务将是至关重要的。样本会被密封在火星表面的超洁净金属管中,以便未来的任务能将它们收集起来,送回地球进行进一步分析。
科学家已经对火星上可能存在过生命的问题进行了数十年的调查,而这颗红色星球至今仍顽固地保守着它的秘密。
“在我看来,火星2020任务是我们这辈人在一生中解决这个问题的最佳机会。”毅力号的副项目科学家肯尼思·威利福德(Kenneth Williford)说。
奥尔伍德说,火星上的地质细节至关重要,任何可能存在生命的迹象都会存在于其中,这些地质信息也能验证科学家关于生命起源第二例是如何出现的猜测。
结合漫游车上的其他仪器、机械臂上的探测器,包括“夏洛克”和“华生”,人类或许能首次发现地球之外的生命。
这些数据显示了PIXL在火星上一块岩石中检测到的化学物质,PIXL是NASA毅力号火星探测器机械臂末端的仪器之一。PIXL让科学家能够研究在邮票大小的区域内可以找到哪些特定化学物质。
图片来源:NASA/加州理工-喷气推进实验室
毅力号任务在火星上的主要目标是天体生物学,包括寻找古微生物生命的迹象。毅力号将对火星的地质和过去的气候进行表征,为未来人类探索红色星球铺平道路,除此之外,毅力号任务还是第一个收集和储存火星岩石和风化层(regolith,破碎的岩石和尘土)样本的任务。
未来,NASA将与欧洲航天局(European Space Agency,ESA)合作进行后续的飞行任务,将探测器送往火星,从火星表面收集暂时缓存的样本,然后将它们返回地球进行进一步的分析。
火星2020任务是一个更大计划的一部分,这项计划包括针对月球的一系列任务,以此为人类探索火星作准备。通过阿尔忒弥斯(Artemis)月球探测计划,NASA将负责在2024年前让人类宇航员重返月球,到2028年,则将在月球之上及周围建立持续的人类存在。
喷气推进实验室由位于加利福尼亚州帕萨迪纳市的加州理工学院(Caltech)为NASA代为管理,毅力号的建造和运营管理由喷气推进实验室负责。
毅力号火星探测任务的更多相关信息请见:
mars.nasa.gov/mars2020/
nasa.gov/perseverance
参考来源:
https://www.nasa.gov/feature/jpl/signs-of-life-on-mars-nasa-s-perseverance-rover-begins-the-hunt
2、毅力号发现火星疑似生命迹象,毅力号开始了它的“火星狩猎”
#头号周刊#
近日,国际知名的《新科学家》杂志网站报道,毅力号探测器在火星上发现了大量有机分子。有机分子是生命组成的最基本含碳分子,由此科学家们认为火星存在生命的可能性越来越大。
一石激起千层浪,人类已经寻找地外生命数十年,搜遍了整个太阳系,火星的探索也历经几十年,发射了数十艘探测飞船,六辆火星车在火星地表耕耘了二十多年,一直连一根地外生命之毛都没有发现,现在这根生命之毛就要出现了?
毅力号真有这么大本事?它是一辆怎样的火星车,到达火星快到600天了,到底做了些什么?让我们一起来了解一下。
毅力号是有史以来最厉害的火星车毅力号是NASA(美国航空航天局简称)派往火星的第五辆火星车,最早是1997年发射的Sojourner,被称为索杰纳号,意译为旅居者号;其后先后发射成功了勇气号、机遇号、好奇号,现在除了2012年发射的好奇号还在工作,其余火星车都已经退休了。
从这些火星车的名字来看,NASA对火星的探索孜孜不倦,并充满着激情和信心。从最开始的“旅居”,到“勇气”倍增,再到希望和“机遇”并存,进一步“好奇”,到现在坚持的“毅力”,是步步为营,不断推进的。
现在的毅力号是在好奇号基础上的增强版,配备了更先进的科学载荷,堪称史上最强火星车。与以往火星车最大的不同的是,这次毅力号带去了一架直升机,叫Ingenuity,昵称机智号,质量只有1.8千克,悬挂在毅力号肚子下面着陆。
这是人类在地外星球首次采用空气动力学的飞行器,依靠火星上只有地球1%密度的稀薄大气飞行,开创了在地外行星上飞行的先例。
毅力号还有几个新突破:是有史以来最重的火星车,质量高达1025千克;首次在外星球采用“空中起重机”方式震撼着陆,并传回了登陆图像;搭载有七组科学载荷,被誉为一个功能强大的实验室;配备了23台摄录成像设备,其中工程相机9台、科学相机7台、降落着陆相机7台。
毅力号登陆火星一年七个月,创造的奇迹一个接一个:拍摄传回了最壮观的火星表面高清图像,像素高达25亿(上图);首次记录到火星声音,并测得火星音速为240米每秒,约为地球音速的70%;利用火星稀薄的二氧化碳大气,制造出了可供人类呼吸的氧气;首次拍摄到了火星日食画面,并传回了图像。
日前传回的数据表明,毅力号通过对火星沉积岩的钻探和分析,发现了大量含有芳族化学物的复杂有机分子,正试图叩开火星生命之门。
毅力号的任务是承前启后,探索火星生命毅力号的任务是承前启后,在过去发射的4组火星车探索发现基础上,主要以探索火星是否存在生命为重点。
在此之前,经过几十年各种火星探测器和火星车的探测发现,已经基本确定了:火星上有水,但以地下和极地的冰冻水状态存在;有以二氧化碳为主,密度不到地球1%的稀薄大气;火星表面远古时期曾经有过大海和河流等等。
1998年7月沙尘暴前后观测到的火星
火星由于距离太阳更远,因此比地球寒冷;火星黄赤倾角为24度,与地球23.44度极为接近,因此也有一年四季;火星自转一周约24.6小时,一个火星日与一个地球日相近;火星公转一周约687天,约为地球两年;火星有两颗卫星,即火卫一和火卫二。
因此,火星被认为是在太阳系与地球环境最为接近的行星,是未来人类移民外星球的首选星球。
但由于火星距离太阳比地球远,且个头比地球小,又有着许多与地球不一样的环境:首先,那里没有可供人类呼吸的空气;由于没有足够的大气层和地磁保护,火星地表广受太阳和星际高能辐射的侵袭;火星气温温差达到160摄氏度,冬季夜晚最低气温可达-133摄氏度,夏季白天赤道最高气温可达27摄氏度。
在这样一种条件下,火星上的生命还能存在吗,人类未来移民火星的可行性如何?这是人类一直想弄清楚的问题,毅力号就背负着人类这个期望,前往火星,将穷尽自己一生,争取给人类一个比以往更清晰的答案。
由此,它在火星主要做好两件事:首先,通过考察火星古老环境和岩石样本,了解火星远古气候特征,是否存在过宜居环境,揭示其地址变化过程,搜寻可能存在的生物信号;第二,利用火星上的自然资源,试验制造出人类登陆火星所需的氧气和燃料,探索人类登陆火星的可行性。
毅力号不负众望,在一个叫斯金纳山脊的区域沉积岩中发现了大量有机物,并把分析数据传回了地球。NASA科学部门负责人托马斯·祖布臣认为:在沉积区域采集的这些样本,有助于解释火星是否存在生命这一核心问题。
科学家们普遍认为,虽然这些物质不是生命的标志,但却意味着科学家们找对了地方,这些富含硫酸盐和黏土的岩石,能够很好地保存生物特征。这些物质,有可能是数十亿年前由流水从数百公里外带过来的。
那么,这是否意味着生命即将被发现呢?下这个结论似乎还为时过早。NASA和欧空局的专家们表示,2026年会再次向火星发射两艘无人飞船,其中一艘于2028年在火星登陆,并与毅力号会合接收采集到的样品,随后将样品发射到火星轨道,交给在轨道等待的另一艘飞船。后者在收到样品后返航,2031年将样品送到科学家手中。
这将是人类首次从火星往返,是人类登陆火星的前奏,到时又是一出大戏。
科学家们通过对火星采集的样品进行精细的分析和研究,或许能够得到火星上到底存不存在生命的证据和推论。由此看来,要解开火星生命之谜还任重道远。不过,毅力号依然在行动,或许更多的发现会接踵而来。
现在,毅力号不但发现了生命可能存在的线索,还利用带去的一个约半个微波炉大小的装置~MOXIE,采集火星稀薄的二氧化碳大气,每小时可制造出了10克氧气。虽然很少,只能供一个人呼吸20分钟,但却是一个惊天突破,它宣告了未来人类登陆火星完全可以在火星上制取可供呼吸的氧气。
下一步,还要利用火星具有的冰冻水,制造出可供饮用的水,并且利用水里的氢氧元素,制造出可供飞船利用的能源~甲烷。这正是马斯克Space X公司的星舰不采用地球上很多的其他化学燃料,而采用甲烷为燃料的原因。一心想将人类送上火星的马斯克,早就准备好了利用火星资源制造往返的燃料了。
毅力号已经在火星上孤独的工作快600天了,它的设计寿命只有1个火星年,也就是687天。那么毅力号就要寿终正寝了吗?我想不会的,因为它的前辈们实际寿命都远远大于设计寿命。如勇气号和机遇号设计寿命都是90天,结果分别干了7年和15年;好奇号设计寿命为1.88个火星年,结果从2012年登陆火星,至今仍在任劳任怨地工作着。
有这么多前辈榜样的激励,相信毅力号会更有“毅力”。现在火星上除了毅力号,还有好奇号和我国祝融号在默默为人类工作,让我们借此机会,衷心祝愿这些人类AI朋友,工作顺利,健康长寿!各位有什么看法,欢迎讨论点评。
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