好奇號火星車在火星的勘探目標

據美國宇航局官方網站5日報道 , 在2012年8月5日登陸火星后不久,美國宇航局的“火星科學實驗室”號火星車將踏上火星勘探之旅 , 至少將在這顆紅色星球上服役一個火星年 , 大于相當于兩個地球年 。“火星科學實驗室”號又名“好奇”號,首要任務是研究過去或者現在的火星環境是否能夠支持生命存在 。
在設計上,“好奇”號共攜帶10個科學儀器以及1個樣本獲取、處理和傳送系統 。多個儀器將相互配合 , 共同對潛在的取樣目標進行遠程探測研究和現場測量 。“好奇”號將借助相關設備獲取巖石、土壤和大氣樣本并利用車載分析儀器對其進行分析 。此外,這輛火星車還將對周邊環境進行觀察和研究 。
在“好奇”號將要勘探的區域,科學家借助在軌航天器獲取的數據發現了強有力的證據,證明古代的火星曾出現與水有關的過程 。除了對這一區域進行勘探外,“哈奇”號還將研究火星的過去和現在是否擁有適于生命生存的環境 。對當前的火星環境適居性進行評估需要分析一系列環境特征以及在微觀和宏觀上對此產生影響的過程,同時還要將這些特征與我們已經獲得的與生命在這種環境下的生存能力有關的發現進行比較 。評估過去的適居性需要根據當前的觀測發現推斷過去的環境和相關過程 。這些評估涉及到大量化學、物理學和地質學觀測 。
“好奇”號并不是一項生命探測任務,在設計上也并不用于探測能夠泄露當前微生物新陳代謝秘密的重要過程 。這輛火星車并不具備對微生物或者微生物化石進行成像的能力 。不過,“好奇”號具備在巖石和土壤中探測復雜有機分子的能力 。如果發現這些分子,可能意味著存在生物學意義上的源頭,同時也能反映出碳質隕石的參與 。“好奇”號的分析能力能夠幫助它探測其他生物學信號,尤其是巖石和土壤中無機和有機成分的同位素,特定的元素和礦物濃度以及數量,不尋常巖石紋理和結構的特性 。
確定生物信號過程中的一個主要挑戰是尋找很難用物理過程解釋的化學或者結構特征 。此外,“好奇”號還能夠對潛在生物源氣體——例如最近在火星大氣中發現的甲烷——的濃度和同位素構成進行評估 。與當前和過去旨在尋找火星過去或現在存在水的證據的任務相比,“好奇”號尋找適居環境的任務面臨更大挑戰,其中一個重要原因在于,即使數量很多,有機碳在火星表面的保存程度也是一個未知數 。
【好奇號火星車在火星的勘探目標】“好奇”號的科學研究目標主要有4個,只有完成這些目標才能實現評估火星適居性的目的 。第一個目標是至少對一個探測區域的生物學方面的潛力進行評估,方式是研究有機碳化合物的特性和數量 , 尋找構成生命的化學組件,以及尋找和鑒別可能記錄生物學相關過程的特征 。第二個目標是研究著陸點的地質特征 。在此過程中,“好奇”號將對登陸點地表以及近地表物質的化學、同位素和礦物構成進行研究,同時揭示巖石和土壤形成過程 。第三個目標是研究與過去適居性(包括水扮演的角色)有關的行星過程,方式是評估長期內的大氣演化,研究水和二氧化碳當前的狀態、分布和循環 。第三個目標是確定地表輻射的頻譜,包括宇宙輻射、太陽質子活動以及次級中子 。
“好奇”號進行的觀測和測量將對科學研究產生重大影響 , 評估火星過去和現在環境適居性的這一科學研究目標取決于上面提到的4個目標的完成情況以及所取得成果的整合 。“好奇”號的10個科學儀器中每一個都要參與多項科學研究任務,幫助這輛火星車完成既定目標 。由于科學儀器的多用途和多使命,“火星”項目組的各個團隊需要緊密配合,共同完成科學勘察、評估和數據分析等工作 。

新浪科技 孝文