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科技日报11月24日消息，从行星科学的角度来看，火星宛如地球的“孪生兄弟”：它们的形成时间、内部结构，乃至形成初期的环境都极相似。
但在随后几十亿年间，这对“兄弟”却分道扬镳：地球生机盎然；火星却荒凉死寂。
火星为何会遭遇如此凄惨的命运？火星上是否曾有生命出现？是让很多科学家辗转反侧的谜团。科学家一直希望能从火星采回样本，进行研究，揭示火星的“前世今生”，解开这些谜团。多年酝酿，终于即将实施。
据美国《科学》杂志网站11月22日报道，由美国国家航空航天局（NASA）和欧洲航天局（ESA）共同设计的“火星采样返回”（MSR）任务现已敲定：耗资70亿美元，分四步走，从火星上采集约600克样本送回地球。
中国科学院国家天文台研究员、被称为“火星叔叔”的郑永春博士对科技日报记者表示：“2019年是阿波罗登月五十周年，火星采样任务在某种程度上可与阿波罗计划相比拟。”
势在必行的火星采样任务
为什么要进行火星采样任务呢？
郑永春解释说，在太阳系内，火星是与地球环境最为相似的星球，也是唯一有可能实现大规模移民的星球。目前，除了极少数火星陨石外，人类只能借助航天器进行遥感和原位探测。
虽然，人类在火星陨石中发现了有机物，在大气层中检测到了甲烷，但目前火星上是否仍然还有生命？火星上是否曾经繁衍过生命？这些问题依然没有答案。而要想回答这些问题，只能寄希望于火星样本的研究。
英国伦敦大学学院的空间科学家安德鲁·科茨说：“火星采样任务将是太空探索领域最重要的任务之一。”
据《科学》杂志报道，欧洲航天局（ESA）22个成员国的部长下周将齐聚西班牙塞维利亚，通过该机构未来三年的预算方案。ESA载人航天与机器人探索总监戴维·帕克说，他打算在会议上要求为MSR任务头几年以及将于明年发射升空的“火星太空生物”计划（ExoMars）的火星车提供6亿欧元资助。他有信心能如愿以偿。
NASA则希望在特朗普政府向国会提交的2021年预算案中出现MSR任务的“身影”。该机构火星探测科学家迈克尔·迈耶认为，现在我们拥有一大批研制和操控火星车的科学家和工程师，执行这一任务恰逢其时；此外，我们也拥有一组仍然在正常运行的火星轨道器，可提供中继通信，“万事皆已具备”。
投资70亿美元，分四步走
尽管如此，MSR任务负责人、NASA喷气推进实验室的布莱恩·穆尔黑德说：“这一火星采样任务也和将人类送往月球一样复杂。”
郑永春介绍道，火星采样返回任务非常复杂，要分为采样、取样、交接、返回四个步骤。目前，美国在火星着陆方面的技术已经基本成熟，明年发射的火星车将采集火星岩石和土壤样本，并封装在样本管内；而2028年发射的另一辆火星车要把散落在火星表面的这些样本收集起来，封装在一个密封球体内，这个任务耗时很长，也很不容易。
郑永春继续强调说：“特别困难的是，火星采样返回任务，要在火星上自动发射火箭进入火星上空，与轨道器进行交会对接。这些任务在地球上有人参与的情况下，都是风险很高的技术，而要在火星上无人参与的情况下实现，难度就更大了。”
返回火箭研发负责人、NASA马歇尔太空飞行中心的安吉·杰克曼也表示：“让样本离开火星并非易事，这将是人类首次从另一颗行星发射火箭。”
此外，据《科学》杂志报道，为使用最少的燃料样本送回地球，ESA希望借助离子推进器来推动地球返回轨道器。离子推进器将利用太阳能电池板产生的电能驱动离子，产生可持续数月的平稳脉冲，从而推动航天器前进。ESA的“贝皮·科伦坡”水星探测器正在使用这一方法前往水星。鉴于离子推进产生的推力较小，因此，这一行程预计历时2年，而非9个月左右。欧洲航天局MSR负责人桑杰·维杰德拉姆说：“离子推进有缺点，但这意味着，我们可以利用欧洲现有技术完成这一任务。”
至于70亿美元的费用问题，郑永春表示：“阿波罗登月当时用了200多亿美元，相当于现在的上千亿美元。现在仍在火星上执行任务的‘好奇’号火星车，耗资26亿美元。所以，如果能否实现火星采样的话，70亿美元实现人类历史第一次，并不算很多。”
希望发现生命存在的证据
研究人员称，他们现在很难确切预测十年后将如何研究这些样本，但他们希望能发现火星上过去或现在存在生命的迹象。去年，“好奇”号火星车发现了两个富含有机大分子的地点，但它搭载的仪器不能鉴别出这些分子究竟源于生命还是由地质过程产生。
西班牙马德里天体生物学中心的玛丽亚-帕扎·佐尔扎诺也参与了MSR科学优先事项的认定工作。她说，地球上的科学家可以分析来自耶泽洛陨石坑中的样本中同样材料内的碳同位素，以确定其是否源于生命。 共2页 [1] [2] 下一页 搜索更多: 火星 |
