NASA火星探测车毅力号首度采样 岩石样本却可能在采样过程中遭到粉碎


NASA火星探测车毅力号首度采样 岩石样本却可能在采样过程中遭到粉碎


NASA火星探测车毅力号首度采样 岩石样本却可能在采样过程中遭到粉碎
()据美国国家地理(撰文:MAYA WEI-HAAS 编译:邱彦纶):毅力号首度采样任务空手而归──但它目前正在前往下一个采样地点,准备再接再厉!
虽然美国航太总署(NASA)在探索火星上屡次取得引人注目的成功,但有时候火星也会给科学家出难题 。毅力号(Perseverance)探测车日前首度尝试对火星岩石进行采样,没想到最后采样管中却空空如也 。一开始NASA的专家还摸不着头绪,但事后发现,岩石样本可能在采样过程中遭到粉碎 。
毅力号目前正驶往更南方的采样目标,准备于9月底再度尝试 。
首度尝试采样时 , 步骤繁琐的程序一开始似乎进展相当顺利 。探测车在火星上钻了一个孔 , 以气密方式将采样管密封,并在8月6日将采样管安全放入火星车底部的模组 。「系统本身非常完美地运作 。」毅力号任务经理珍妮佛.崔瑟波(Jennifer Trosper)说 。
但当研究团队整理数据时,他们发现采样管中空无一物 。先前在地球上的测试,有时会取得较小的岩芯样本,但崔瑟波表示:「采样管中一定都会有样本 。」下一个采样点的岩石或许会跟在地球上测试的比较类似,希望成功率能因此提升 。
过去有好几个火星任务,也曾在钻探火星岩石时铩羽而归 。崔瑟波表示,这对火星任务来说「似乎不太令人意外」 。像是火星洞察号(InSight)登陆器上的一个自锤击式探热仪,只打进表面下方2-3公分就被意外弹出 。
「火星又一次告诉我们 , 它和地球不同 。」崔瑟波说 。
岩芯遗失之谜
虽然现在的火星是片寒冷的沙漠,但从蜿蜒的河道到广阔的河流三角洲,处处都充满过去曾有水存在的迹象 。毅力号于2021年2月登陆火星 , 在一个可能曾是淡水湖泊的45公里宽陨石坑中寻找古代生物的线索 。
这次计画的其中一个关键,是要从火星表面收集第一批原始样本 。毅力号探测车上有43个超净采样管,应该可以从陨石坑底部和古老的河流三角洲收集到数十个样本 。然后 , 探测车会将样本暂存在一个尚未确定的地点,未来的火星任务将前往此处 , 收集这些样本带回地球 。
NASA喷射推进实验室(JPL)的薇薇安.孙(Vivian Sun)负责共同领导毅力号任务的第一次科学活动,她解释采样过程是经过「精心设计和协调」的一连串事件,每次需耗时11天 。首先要研磨岩石表面 , 清除任何可能的灰尘或外膜 , 以研究下方岩石的组成 。
研究团队发送启动自动化流程的命令后,毅力号在8月5日晚上进入首度尝试采样的最后步骤 。他们在太平洋时间的第二天凌晨2点醒来,检查毅力号的进展 , 发现它已成功钻入地表 。传回的影像完全如他们所预期:被一圈槽屑沙环所包围的洞 。崔瑟波说:「这真是漂亮」 。
上午8点30分左右,团队收到了探测车内密封采样管的影像,但之后他们检查了其他数据 。
在采样管密封前,探测车内的机械臂将采样管向上推入侦测器,测量样本的体积──结果竟然发现里头空无一物 。研究团队接着下载了向下查看采样管的影像,确认里头没有东西 。
「我们开始摸不着头绪 。」崔瑟波说 。
接下来两天 , 团队开始寻找问题来源 。一张对着采样孔内拍摄的照片显示底部有一团可疑的沙尘 。透过测量孔洞深度与检视周遭环境的照片,团队认为岩芯并未掉落 , 而是钻头把这块出奇异碎的岩石磨成了碎片 。
「硬体设备都遵照指令运作,但石头这次却不愿意配合 。」在NASA负责毅力号采样与储藏作业的首席工程师露易丝.詹杜拉(Louise Jandura)在一篇任务部落格中写道 。
不配合的火星岩石
这不是火星岩石第一次超乎科学家的预料 。2008年降落火星的NASA凤凰号(Phoenix)登陆器 , 曾尝试将这颗行星锈蚀的红色风化层舀进特殊的装置,并加热岩石以分析组成成分 。但没想到这些物质比预期中的更「黏」,石头无法轻易地从勺子上掉下来 。崔瑟波表示,科学家到现在都还在争论为什么会发生这种情形 。
另一个问题,则是来自NASA洞察号登陆器上的「鼹鼠」自锤击式探热仪,这个探测器目前正在研究火星的内部情形 。每次探热仪尝试钻进火星内部时,都会再次弹出 。NASA在尝试过好几次之后,认为是因为缺乏摩擦的缘故,才使得探测器一直无法穿透超过地下 2-3公分左右的深度 , 最后终于在2021年1月宣布放弃尝试 。
研究团队在毅力号发射前的数个月准备期间,在地球上试着采集了一百多个样本 , 练习并确认所有过程都能依照计画进行 。但崔瑟波表示,在规画前往火星或其他星球的太空任务时,科学家讨论的经常是「未知的未知数」──发生完全出乎意料的状况 。这个粉碎的样本就是如此 。
这些谜团也提供了发现新事物的机会 。崔瑟波说:「我们工作的其中一个美妙之处,就是让部分『未知的未知数』为人所知」 。