在火星上的九个月:坚持不懈成就重大里程碑

由:梅丽莎大米Horgan当时|

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“毅力”号在迄今为止最大的成就——两个小钻孔旁拍了一张自拍照,探测器在那里采集火星岩石样本。美国国家航空航天局/姓名/ mss

在2021年2月18日NASA的“毅力”号火星车在火星耶泽罗陨石坑着陆后的短时间内,它已经创造了历史。

目前,火星和地球位于太阳的相对两侧,这两个行星不能相互通信。在过去216天不间断的工作之后,科学团队在任务开始后第一次真正休息。

我们是两个成员和月球车合同期20天现在是退后一步,反思迄今为止的任务的最佳时机。

锲而不舍已经测试了它所有的工程能力,驱动yabo1.6英里(2.6公里)越过崎岖的地形,被捕获成千上万的照片与它的19个相机.在所有这些令人难以置信的成功中,有三个重要的里程碑让我们特别兴奋:收集第一批岩芯样本,驾驶“聪明的”直升机,发表我们关于耶泽罗陨石坑三角洲的第一个科学成果。

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在从岩石中钻出岩心后,Perseverance已经储存了两个火星岩石样本,第一个就是这里看到的洞。
美国国家航空航天局/姓名

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返回航运

毅力的首要目标之一就是利用它样本缓存系统提取小的岩芯——大约是擦除标记的大小——并将它们密封在特殊的样管中。未来的任务将把他们带回地球,进行漫长的星际旅行。

8月份,“毅力”号进行了第一次钻探尝试,我们的团队挑选了一块很平整的岩石,用钻头很容易就能到达。在对基岩进行了六天的评估——并最终在基岩上钻孔——我们很兴奋地看到地上有一个洞,并确认了样管已经成功密封。

然而,第二天漫游者发送了管道内部的照片,我们看到它实际上是空的。火星的一些大气层被困在里面,对研究很有帮助,但这并不是研究小组所希望的。

最终,我们的团队得出的结论是,岩石本身比预期的要软得多,在钻探过程中完全粉碎了。

三个星期后,在1800英尺(550米)高的地方,我们发现了一些看起来很有希望的岩石,从红色的表面上伸出来。这表明岩石更硬,因此更容易取样。这一次,Perseverance成功地从灰色的、被风打磨过的岩石中提取并存储了两个核心样本。在收集了几十个以上的样本后,它将把样本放在火星表面一个安全且容易获取的位置。美国宇航局的火星采样返回目前正在开发中的“任务”将在本世纪20年代末采集样管并带回家。

但科学家不必等那么久就能了解这些岩石。在这两个站点,Perseverance都使用了SHERLOCPIXL它的手臂上装有光谱仪来测量岩石的成分。我们发现了结晶矿物表明这些岩石是在玄武岩熔岩流中形成的,还有可能是盐矿物古地下水证据

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第一次飞行

毅力可能离地球很遥远,但它有一个伙伴。的聪明才智直升机他们在登陆火星后不久就从火星车上分离了出来,成为第一个在另一颗行星的大气层飞行的飞行器。

独创性是太阳能,重量4磅(1.8公斤)它的主体大约有一个葡萄柚那么大。2021年4月19日,这架直升机进行了首次飞行,在离地面10英尺(3米)的上空盘旋了39秒,然后垂直降落。这一短暂的跳跃表明,它的长叶片可以产生足够的升力,让它在火星稀薄的空气中飞行。

接下来的飞行测试了直升机水平移动的能力,每次飞行的距离都更长,飞行的距离相当于2050英尺(625米)这是它迄今为止最远的旅程。

“智慧”号目前已经飞行了13次,并在“毅力”号之前拍摄了地面的详细照片,以侦察崎岖的地形。这些图像帮助该团队决定如何绕过障碍,前往探测器的最终目的地,耶泽罗陨石坑的一个大三角洲。

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放大到Jezero三角洲

美国国家航空航天局选择耶泽罗陨石坑是“毅力”号的着陆点特别是因为它让漫游者能够接近位于干涸河谷末端的一大堆岩石。基于卫星图像在美国,科学家们认为这些岩石是由一条古老的河流沉积下来的沉淀物组成,这条河流大致流入一个湖泊35亿年前.如果是真的,这个地方可能是生命的绝佳环境。

然而,卫星数据的分辨率还不够高,无法确定这些沉积物是缓慢沉积到一个长期存在的湖泊中,还是在更干燥的条件下形成的。唯一确定的方法就是从火星表面拍摄照片。

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在这幅卫星图像中可以看到耶泽罗陨石坑的一个三角洲,“毅力”号将在那里收集它的大部分样本。
ESA /经销商/ FU-Berlin

毅力降落距离三角洲前缘的悬崖超过1英里(约2公里)。我们俩都在负责Mastcam-Z这是一套带有变焦镜头的相机,可以让我们从足球场的另一边看到回形针。在任务的前几周,我们使用Mastcam-Z来调查遥远的岩石。从这些全景图中,我们选择了一些特定的地点,以便与探测器一起更详细地观察SuperCam一架望远镜照相机。

当图像传回地球时,我们看到260英尺(80米)高的悬崖底部有倾斜的沉积层。在山顶,我们发现了一些大到5英尺(1.5米)宽的巨石。

根据这些岩层的结构,我们的团队能够重建一个数十亿年前的地质故事,我们发表发表在2021年10月7日的《科学》杂志上。

很长一段时间——可能是数百万年——一条河流流入一个湖泊,填满了耶泽罗火山口。这条河慢慢地沉积了我们在三角洲悬崖上看到的倾斜的沉积层。后来,除了几次大洪水外,这条河大部分都干涸了。这些事件有足够的能量将大石头带下河流,并将它们沉积在更古老的沉积物上;这些是我们现在看到的悬崖顶上的巨石。

从那以后,气候变得干旱,风慢慢地侵蚀着岩石。

确认耶泽罗陨石坑有湖泊是该任务的第一个重大科学成果。在接下来的一年里,“恒心号”将驱车前往三角洲的顶部,在沿途的微观细节上研究岩层,并收集许多样本。当这些样本最终到达地球时,我们将了解到它们是否含有微生物生命的迹象,这些微生物可能曾在火星上的这个古老湖泊中繁衍生息。

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这些岩石和沉积物的结构显示了耶零三角洲的地质历史。
美国航天局/姓名/ ASU / mss

这篇文章是在知识共享许可下从The Conversation转载的。你可以找到原文在这里

梅丽莎大米她是西华盛顿大学行星科学副教授,目前是美国宇航局“好奇号”和“火星2020”探测车任务的资助人。Horgan当时是普渡大学行星科学副教授。她还参与了美国宇航局火星科学实验室的漫游者任务。

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