来自火星的岩石样品
2020年7月到达火星表面的“毅力号”火星车有一个重要的科学任务:采集一些火星岩石样品。这需要它在着陆点耶泽罗撞击坑附近寻找合适的采集对象,利用机械臂上的钻头进行钻探、取样、封装等一系列工作。取得火星的岩石样品对于人类理解火星历史有重要意义,同时也有可能发现火星生命曾经存在的痕迹。但事实证明,这个工作并不简单。
2021年8月6日,美国航空航天局(NASA)宣布,“毅力号”通过钻探得到了第一份圆锥形的火星岩石样品。科学家们事先花了几天时间在“毅力号”所处的耶泽罗撞击坑寻找一个合适的钻探对象,然后再从这块岩石上钻取了大约粉笔头大小的一个样品,随后进行了保存。
虽然看起来这块岩石没有什么有关火星生命的信息,但它包含着很多细小的、由各种颜色组成的岩石颗粒,这可能是源自小行星的撞击或火山喷发。把它带回地球之后,科学家们就可以通过测量其中某种元素同位素的比例来判断它形成的时间。
科学家们计划让“毅力号”在耶泽罗撞击坑区域采集至少30个岩石样品,还为此准备了43个由金属钛制成的专门存放样品的管状容器。“毅力号”在距离着陆点1公里的范围之内寻觅,最终选择了第一个取样目标。
在宣布取样成功仅仅一天之后,NASA又宣布这次对样品进行储存的尝试失败。8月12日,NASA宣布第一次提取火星岩石样品任务失败,失败的原因在于“毅力号”无法通过机械臂把采集到的样品放入管状容器之中。从传回的照片来看,“毅力号”的机械臂在它的表面钻了一个直径2.7厘米、深约7厘米的圆孔,并从中取得了样品,但这个钻探过程也使取得的样品变成了一堆粉末。
按照自动流程,“毅力号”对盛放样品的容器进行了封装保存,但里面空空如也——这些岩石粉末并没有进入为它们准备好的容器中,而是掉落在了地面上。“毅力号”还剩下42个盛放岩石样品的容器。之前为了测试“毅力号”机器臂上的钻头,科学家们在地球的各种岩石上对其进行试验,但是第一次采集样品的失败证明了火星表面的环境还是超出了科学家此前的经验。
火星表面的岩石比科学家此前想象的更易碎,或许在这层脆弱的岩石表面之下还有一层更坚硬的岩石层。科学家们目前无从判断。“毅力号”也不打算在同一个区域继续尝试,而是换个地方寻找全新的目标。它转而南下,在旅行了455米之后到达了“Séítah”区域一个名为“Citadelle”的山脊上。这次的采样目标是一块手提箱大小的岩石,科学家甚至为这块火星岩石取了一个绰号“Rochette”,它可能类似于地球的沉积岩。
时至9月,“毅力号”终于成功地从“Rochette”采到了样品。为了确保这一次采样成功,人们设定让“毅力号”在钻探之后先暂停,直到确认已经取得了完整的岩石样品再进行存储和封装。为了确保任务成功,它还用摄像头对着储存岩石样品的容器拍了几张照片,里边的样品清晰可见。
其实这并不是人类第一次对火星环境误判。早在2012年就到达火星的“好奇号”火星车也曾经对火星表面的岩石进行过钻探,岩石样品同样出现了碎裂的情况。在2018年到达火星的“洞察号”探测器曾经试图把一个外号叫做“鼹鼠”的温度传感装置插入到火星表面5米之下的土壤中。在尝试了将近两年时间之后,只能宣布任务失败。
采集的这些样品将会被“毅力号”放置在火星表面,或许再过10年,将至少有一位人类宇航员,跨越数千万公里的茫茫宇宙到达火星,而后带着几十块来自火星的岩石样品返回地球。
(选自《三联生活周刊》苗千主笔)