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火星车|史上最强火星车即将到岗通勤

火星毅力号nasa杰泽罗陨石坑火星车

钱江晚报·小时新闻采访人员 章咪佳
在中国天问一号火星探测器进入环火星轨道大约一周后 ， 美国航空航天局（NASA）的火星2020毅力号漫游车（Mars 2020 Perseverance Rover）将于北京2021年2月19日凌晨4时40分着陆火星杰泽罗陨石坑（Jezero Crater） 。
这辆“超级越野车”是人类有史以来运送到火星的最大、最重、最复杂的探测器 。 至此 ， 这辆史上最强漫游车将开始进行为期至少一个火星年（约687个地球日）的火星表面探索 。
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着陆
单刀直入
毅力号探测器的具体形象 ， 是一辆会飞的汽车 。
【火星车|史上最强火星车即将到岗通勤】北京时间2020年7月30日晚上7时50分 ， 毅力号发射升空 。 发射后不久 ， 毅力号与火箭分离 ， 以约39,600千米/小时的速度驶离地球 ， 开始火星的旅程长路漫漫 ， 总长大约4.8亿公里 ， 毅力号在太空中飞行大约7个月的时间 。
但是和中国的天问一号火星探测器先绕火飞行再落地不同 ， 毅力号一飞到火星就直接着陆 ， 单刀直入 。
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自己看着办
美国发射过好几辆火星车 ， 但是和此前的机遇号、好奇号、勇气号火星车 ， 这些前辈火星车当年在下降火星的过程中 ， 一旦达到计划速度 ， 就会尽可能早地打开降落伞 。 毅力号则会根据计划的目标着陆位置 ， 自主决定什么时候开降落伞包——
如果探测器眼瞅着要越过目标着陆地了 ， 就提前打开降落伞；如果在达到特定速度时它无法按计划抵达目标 ， 降落伞的部署就会延后 ， 在探测器飞得离目标着陆地更近一些之后 。
自己看着办 。
入坑
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毅力号的使命 ， 是去寻找火星上的古老生命痕迹 。 所以它将降落在一个很有可能发现过去微生物生命迹象的地方 。
火星2020团队考虑了60多个可能的着陆位置 ， 在2017年2月举行的第三次火星2020探测器着陆点研讨会上 ， 科学家团队缩小了NASA火星2020探测器的可能着陆地点范围 ， 选择了其中的3个地点作为登陆点的最终候选者：哥伦比亚斜坡（Columbia Hills）、杰泽罗陨石坑（Jezero Crater）和东北部流沙带（Northeast Syrtis Major） 。
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NASA喷气推进实验室的科学家肯·法利（Ken Farley）说：“科学团队对下一个火星探测器应该去哪里进行了许多内部和外部的讨论 。 我们最终选择了杰泽罗陨石坑 ， 因为它是一个寻找有机分子和其他潜在微生物生命迹象的好地方 。 ”
杰泽罗陨石坑宽45公里 ， 位于伊希迪斯平原（isidisplanitia）的西部边缘 ， 这是一个位于火星赤道以北的巨大盆地 。
火星通勤
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火星“莱特兄弟”时刻
毅力号在火星安顿妥当后 ， 将即刻开始工作 。 而开始在火星挖土之前 ， 它还要放一个大招 ， 也是全人类第一次 ， 它要从“肚皮”里放一架直升飞机出来 。 这架叫做Ingenuity（机智号）的小直升机 ， 会在杰泽罗陨石坑进行火星首飞 。 NASA对这波操作非常自豪 ， 称之为另一个世界的“莱特兄弟时刻” 。
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地表作业
毅力号将如何在表面作业中进行探索？
步骤1：寻找令人信服的岩石
在毅力号漫游车探索火星的过程中 ， 科学家确定了有着研究前景的岩石目标 ， 他们特别要寻找的是在水中形成或因水源而发生转变的岩石 。 我们知道 ， 水是生命存在的关键 ， 如果这类岩石还能包含有机分子 ， 那事情就变得更有意思了 ， 因为有机分子是生命的碳基化学材料 。 一些特殊类型的岩石可以保存数十亿年前的化学痕迹 ， 寻找在水中形成的岩石、具有生命的化学基础材料 ， 还有可以保留有机物和生命的迹象 ， 这些就是关键所在 。 如果真有其中某项存在的话 ， 也就提高了在火星上发现古老微生物生命迹象的概率 。 除了这些特殊的岩石外 ， 毅力号还会收集火山岩和其他岩石 ， 用于建立火星随时间推移而发生的地质和环境变化 。
步骤2：收集岩石样本
一旦科学家确定了感兴趣的岩石目标 ， 毅力号就会从中钻取一个核心样本 。 火星车的“旋转冲击取芯钻”上装有预先清洁好的样品管 ， 钻头可以穿透目标材料大约2英寸（5厘米）的深度 。
步骤3：密封岩石样本
毅力号会从岩石中取出岩心样本 ， 然后盖上样品管将样本封装在其中 ， 每个样本的质量大约为半盎司（15克） 。
步骤4：携带样本
毅力号漫游车会将所有密封样品管放在火星车的存储架中 ， 然后托运着它们直到任务团队选择将样品管放在某一处火星表面上 。 任务团队将使用一种名为“仓库缓存”（depot caching）的策略 ， 来确定毅力号在何时何地放下样品管 。
步骤5：缓存样本
毅力号漫游车可能会缓存超过30个选定的岩石和“土壤”（风化层）样本 。
任重道远 。 毅力号除了勤勤恳恳工作 ， 还会保存尽量保存实力——
上述自主控制降落伞包打开时间的技术 ， 还有另外一项目标 ， 就是为毅力号减少在火星上的“通勤时间” 。 新技术保证了毅力号火星车将能被送到离科学家最想研究的着陆区域中、离确切地点再近几英里的地方 。 这样一来 ， 毅力号从着陆点前往主要探究地点的通勤时间 ， 最多将可以节省一年之久 。
我还要回来的
样本缓存将保留在火星表面上 ， 等待未来的任务将它们取回 。 轨道器拍摄的图像可以识别样本的存留位置 ， 精度大约1米；火星车上相机拍摄的图像则会将精度提高到约1厘米以内 。
之所以要把样品都集中存放在一处并且识别清楚这么准确的位置 ， 是因为毅力号是要回地球的！
新一个十年的后段 ， 欧洲的宇宙飞船将前往火星把毅力号接回来 。 这将成为人类首次往返火星之旅 。
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（所有图片来源 NASA NASA/JPL-CALTECH）
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