火星上等待取回的樣本管子。 (NASA/JPL-Caltech/MSSS)

在不久的將來,一位行星科學家將會打開一個裝有火星岩石的管子。

多虧了毅力號火星探測器,至少有 17 個這樣的岩石和表岩屑樣本,正在地球上等待進行分析。為了獲得它們,探測器在火星地質實地考察中已經走了大約 13 公里。

毅力號在著陸後不久就一直在鑽孔和挖土,它將火星上的岩石和沙子裝入特殊的管子中以便運輸。

本週,它在一個名為「三叉口 (Three Forks) 」的地方放下了第一批貨物,這個管子裡裝有一些它在今年 1 月發現的火成岩碎片。

這不僅僅只是「放下與運行」的簡單動作,任務工程師還必須確保管子安全著陸。所以,他們小心翼翼地執行這項艱巨的任務。

首先,毅力號將容器從底部拉出。接著它在將管子扔到 90 厘米高的表面之前,先用照相機檢查、確認過一切都沒問題。另一張照片則向任務工程師展示了樣本已經安全地側放著以便之後拾取。

最終,毅力號裝滿的所有容器都將被送往地球上的實驗室。 科學家將對它們進行分析,以了解樣本的化學和礦物特性。

(NASA/JPL-Caltech/MSSS)

根據分析結果,他們可以依此構建出更準確關於這顆紅色星球的地質訊息和大氣歷史。

歐洲太空總署人類和機器人探索主管 David Parker 説:「選擇了在火星上的第一個倉庫使這項探索活動變得非常真實和具體,現在我們有了一個可以重訪的地方,有了在那裡等待著我們的樣本。」

我們將從毅力號的火星岩石樣本中知道什麼?

火星是一顆神秘的行星,它的地質歷史很複雜。

那裡有火山,但是它們在多長時間前是活躍的?峽谷分割了地形,是什麼導致了這些地殼構造的活動? 隕石坑使這顆星球傷痕累累,從地表下的深處挖出了物質。而且,火星上的一些地方還清楚地顯示出曾經有液態水流動的證據。然而,現在那裡沒有水流過,它們都被鎖在地下冰層或兩極。

那麼,我們如何才能更多地了解火星的地質歷史呢?

最直接的方法是看岩石樣本。火星有火成岩,還有砂岩、泥岩和黏土。當然,還有幾乎到處都是的灰塵和沙子。 所有這些都可以說明火星上熔岩流動、湖泊和海洋存在的時間,以及這一切發生的時間。

科學家對火成岩的詳細技術分析將能告訴我們火星上火山活躍的時間。火星岩石中的化學和礦物學線索將幫助行星科學家了解它們是否與水接觸過。最後,所有這些訊息應該有助於科學家弄清楚火星是否以及何時可以支持生命存在。

毅力號收集的岩石樣本來自 Jezero Crater 的不同岩石「體系」。軌道圖像顯示,該地區曾經是一個被水淹沒的古老三角洲,它似乎富含黏土礦物和碳酸鹽,只有在有水的情況下才能形成。

這些碳酸鹽包含了火星古代氣候的記錄。然而,關於它們還有另一件有趣的事情:在地球上,生物體也可以產生碳酸鹽。

目前尚不清楚火星上如果有生物的話,是否也會具有同樣的生命起源,但它確實使 Jezero Crater 成為一個誘人的採樣地點。

建立從火星到地球的岩石管道

使用這些管子進行的樣本採集考察從一開始就是該計劃的一部分。最初的想法是讓火星漫遊車收集起來,並將它們運送到 NASA 的樣本返回著陸器 (SRL)。

該任務正由美國太空總署和歐洲太空總署計劃和建造,目標是在十年後可以發射。按照規劃它會降落在 Perseverance 附近的 Jezero Crater,以便於運送管子。著陸器配備了歐洲太空總署為這項工作建造的樣本傳輸臂。

當然,科學家們不想有任何意外發生。因此,該任務還有一個備用計劃是科學家會派出幾架小型無人直升機去收集樣本,以防毅力號無法照原定計畫完成任務。

我們知道這是可行的,因為機智號直升機一直在運作著,它向科學家們展現出火星無人直升機的能力。

當這些岩石被放入 SRL ,它們將被裝載到一個小型火箭上,從地面起飛。

一旦進入太空,它們將被運送到歐洲太空總署建造的環繞火星的航天器上,最終返回地球。如果一切順利,這些岩石預計將在 2033 年的某個時候進入實驗室進行更詳細的研究。

本文最初由 Universe Today 發表。

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參考資料:

  1. Petersen, C. C., (23 December 2022). Perseverance Left Scientists a Present on Mars, But They Can’t Open It Until 2033. ScienceAlert
  2. Petersen, C. C., (22 December 2022). Perseverance Places its First Sample on the Surface of Mars. One Day This Will be in the Hands of Scientists on Earth. Universe Today
  3. 圖片來源:https://www.esa.int/ESA_Multimedia/Images/2022/12/First_sample_depot_on_Mars (NASA/JPL-Caltech/MSSS)
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