“火星2020”任務：抓把火星岩土帶回地球

NASA的“火星2020”任務探測器在火星表面工作效果圖。（圖片來源：NASA噴氣推進實驗室）

自上世紀六七十年代以來，美國國家航空航天局（NASA）發射了一系列火星探測器，採集了火星數據和標本，還拍攝了大量火星照片，但迄今為止並未從火星帶回岩石和泥土樣本。

據《科學美國人》雜志近日消息，“火星2020”任務計劃從火星採集岩土樣本並帶回地球，為探討岩土的選擇、採集、載回和處置方式，以及相關科學、技術和政策等問題，NASA日前在新墨西哥州首府聖菲舉行了為期半天的研討會。

NASA的“火星2020”任務探測器計劃於2020年7月或8月發射，2021年2月在火星著陸，目前有三個備選著陸點。假如火星的確存在過生命，這些地點無疑最能提供相關跡象和証據。

NASA噴氣推進實驗室將負責“火星2020”任務，其首席科學家兼返回樣本科學委員會的聯合領導人大衛·比蒂在接受美國太空網訪談時介紹，把火星岩土帶回地球已被提上議程幾十年了，航天界也一直在耐心等待機器人能執行此任務的時機。

目前，“火星2020”任務的六輪機器人正緊鑼密鼓地進行科學裝備研究，以便更順利地從火星採集、儲存並載回岩土樣本。

積極採集火星岩土樣本

美國加州理工學院帕薩迪納分校的項目科學家肯·法利表示，儲存一系列可帶回地球的樣本是“火星2020”任務的首要目標。這一目標需借助器械，找到遠古可居住的火星環境並探索其表征，識別出最有可能保存古代火星生命痕跡的岩土，並在火星環境中找到生命的跡象。

比蒂認為，樣本分析學界需盡快確定火星樣本的科學定義和優先級別，並對將樣本妥善帶回地球提供幫助。

法利表示，六輪機器人共能獲取37個用於科研的火星岩土樣本。但其首要任務是在1.5個火星年（相當於地球上的2.8年）時間內採集20份火星岩土樣本，並將它們放置在密封的容器裡面，以備后續的著陸器識別尋獲，直至被送回地球，但這些都還未列入NASA的正式文件裡。

商討如何對岩土取樣

NASA噴氣推進實驗室計劃制定辦公室副主任喬·帕裡什詳細介紹了可能的取樣返回方案。大致的思路是用一個較小的取樣火星車採集岩土樣本，或用一個更大的、可移動的太陽能或核動力火星車取樣，然后將樣品轉移到火星上升飛行器上。

帕裡什表示，封裝的樣本將通過火星上升飛行器被送入火星軌道，然后由太陽能電動推進軌道器帶其返回地球。此外，還可以把火星樣本帶到地月系統，進而與NASA提出建造的“獵戶”座航天器建立聯系，從那裡把火星岩土帶回地球。

處理火星岩樣本需謹慎

據NASA約翰遜航天中心天體物質研究和探索科學部策展人弗朗西斯·麥考賓介紹，火星被列為行星防護5級限制，這意味著火星岩土很可能是對地球有著重要利害關系的宇宙物體，因而對待火星岩土，需嚴格使用經過批准的技術，並及時分析那些從火星帶回地球的未滅菌岩土樣本。

麥考賓透露，除了利用高水平生物安全設施的專門技術，還有一系列研究和技術成果，可有效指導火星岩土樣本的正確處理。岩土樣本預發布報告須証明樣本不會傷害地球生物圈，方可“釋放”到一般科學界進行研究。他認為，火星岩土樣本來到地球勢必會帶來特別的挑戰，但他也堅信，地球已經做好了充分的應對准備。

研討會結束時，田納西大學諾克斯維爾分校地球與行星科學系科學家、返回樣本科學委員會聯合領導人哈裡·麥克斯溫說：“我們正在提高採集火星岩土樣本並將其帶回地球的技術能力，現在缺乏的是意志，而意志來自於科學機構尤其是樣本載回委員會的游說。相信今天所商討的方案是現實可行的。”（實習生 楊陽）