火星样本返回任务即将在下个十年进行 “普通人”应该知道这些事情

来自:前瞻网 2020-01-14

NASA 计划的火星运载火箭在火星表面发射样本的假想图。 ( 图片:NASA / JPL-Caltch )

科学家们表示,火星的第一批原始样本至少要再过十年才能抵达地球,但现在是时候开始为这一个史诗任务做好社会思想准备。

美国宇航局的火星 2020 探测车计划于今年 7 月发射,并于明年 2 月在火星宽 45 公里的 Jezero 陨石坑内着陆。一旦到达火星,这个六轮机器人将会进行各种各样的工作,但它的主要任务是寻找古代火星生命的迹象。

火星 2020 探测车将会在 Jezero 陨石坑的地面上完成这一任务,在数十亿年前,这里曾经是一个湖泊和一个河流三角洲。火星漫游车还将会收集和贮藏有望返回地球的样本,在返回地球之后,科学家们就可以在世界各地装备精良的实验室里仔细检查这些样本,寻找火星生命曾经存在的证据。

NASA 和欧洲航天局 ( ESA ) 将会合作把这些样本送回地球。目前样本返回计划还没有正式制定,但该计划当前预计会在 2026 年有两次关键的发射任务,这些任务将会向火星发射欧洲航天局的地球返回轨道器 ( ERO ) 和美国宇航局的样本回收着陆器 ( SRL ) 。

ERO 将会进入火星轨道,而 SRL 将会向火星 2020 探测车着陆点附近发射一个固定着陆器、由 ESA 提供的样本采集漫游车 ( SFR ) 和一个被称为火星上升运载火箭 ( MAV ) 的小型火箭。

SFR 将收集和保存火星 2020 任务的样本,把这些样本封装在密封的管道中,并将它们拖回 MAV。火星 2020 探测车身上可能也会储存一些样本,如果是这样的话,这辆探测车会移动到 MAV 旁边,将样本储存在 MAV 上。

然后,MAV 将会发射到火星轨道上,并在轨道释放装有火星样本的容器,ERO 会把这些珍贵的样本收集起来带回地球,一旦地球处于 ERO 的瞄准线内,它就会向地球发射这些火星样本容器。如果一切按计划进行的话,这些样本将会在 2031 年着陆地球。

我们曾经从月球返回过样品,但那次距离地球还是相当接近,所以,这次样本着陆将会是一次高光时刻。工程师们将会沐浴在巨大的科技成就荣耀里,科学家们将会欣喜若狂,因为他们有机会了解更多关于古代火星的事情,也许还能找到古代火星生命存在的证据。

顺便说一下,研究人员以前也曾研究过火星的物质,在小行星或彗星撞击火星后,火星上的物质被炸飞,最后落到了地球上。但这些火星岩石并不是原始的岩石,它们穿越了两个行星的大气层,并在深空停留了很长时间,而且它们也并不是被特别挑选出来作为寻找古代火星生命证据的岩石。

毫无疑问,公众也会对此感到兴奋。但亚利桑那州立大学火星太空飞行设施的谢里 · 克鲁格 · 布恩斯特拉 ( Sheri Klug Boonstra ) 说,如果火星样本让人们感到措手不及,可能还会在人群中引起相当大的恐惧、焦虑和困惑。因此,火星取样返回国际团队的成员现在需要开始教育和吸引非专业人士参与这项工作。上个月,在旧金山举行的美国地球物理联盟 ( American Geophysical Union ) 年度秋季会议上,她表示:" 公众必须成为这个任务的主要组成部分。"

例如,一些人可能会担心,这些样本可能含有某种传染性微生物,它们可能会泄漏出去,在人类中引发一场致命的瘟疫。但当然了,取样返回小组已经考虑过这种微小的可能性,并正在尽最大努力确保这样的情况永远不会发生。

在抵达地球后,火星样本将会首先在一个专门建造的样本接收设施中接受审查,该设施的设计目的是防止两个方向的污染:没有不想要的东西污染样本,也没有来自样本的东西泄露出去。这个样本接收设施目前还没有建立,事实上它甚至还没有选址,但是在 AGU 会议上,来自加拿大航天局的团队成员 Tim Haltigin 表示,样本返回项目可以使用现有安全等级为 4 的生物实验室 ( 最安全的实验室,可以防止埃博拉病毒等有害病毒的扩散 ) 作为基础。

Klug Boonstra 说,公众需要知道科学家们将会采取这样的安全措施,她还说,还有另外一点也很重要,那就是让公众知道那些火星样本所代表的潜在科学价值。

样本返回团队仍在研究采用什么样的参与策略。Klug Boonstra 说,这个项目想要组织一些选择性加入的焦点小组来了解应该采取哪些方法——例如,在学校里进行活动是否对宣传特别有用。

她强调,这需要尽快开始,因为让社会接受火星样本很可能需要 10 年的时间,尤其是在我们的社会似乎越来越缺乏科学素养、越来越依赖媒体声音的情况下。

Klug Boonstra 说:" 当火星样本回来的时候,我们不想公众单纯只知道火星样本回来了而已。"