作者史蒂夫·塔利，普渡大学 普渡大学地球、大气和行星科学副教授布莱欧尼·霍根正在努力确定宇宙中是否只有我们一个人，或者火星等其他星球上是否曾经存在生命
学分:普渡大学形象/约翰·安德伍德 2月18日，当美国国家航空航天局的火星探测器“坚忍号”在火星表面着陆时，它将到达杰零陨石坑，该坑保存了河流在火星上流动的证据
该任务将通过寻找这颗红色星球上过去生命的迹象，在空间科学上迈出下一步
不是漫画书科幻小说中的火星人，而是几十亿年前可能生活在火星河流、湖泊和沼泽中的古代微生物
这个在杰零陨石坑内具有重要科学意义的着陆点是美国国家航空航天局在普渡大学行星科学副教授布里欧尼·霍根(Briony Horgan)发表演讲后选定的。布里欧尼·霍根是毅力科学小组的成员
霍根领导了一项对该遗址的矿物学研究，得出了有助于其选择的主要结果之一
她也是设计这款相机的团队成员，这款相机将成为“坚持不懈”的科学眼睛
使命 “坚忍”号火星车的主要任务是寻找火星上过去生命的迹象
霍根和她的同事像法医侦探一样处理工作，寻找线索和微小的证据
任何曾经存在于这颗红色星球上的生命都会留下化学线索，科学家们希望这些线索仍能在岩石中找到
霍根说:“这次任务的目标是寻找火星上古代生命的迹象，然后为将来返回地球收集样本。”
“这可能是我们完成这两件事的唯一机会，尤其是样品返回
真的很难做，而且很贵
“我们知道我们可能只有这一次机会，而且很难选择地点
如果我们只能选择地球上的一个地点来收集关于地球整个历史的所有数据——那么，你会去哪里？但是我们认为，如果火星上有生命存在的话，杰零陨石坑是寻找证据的最佳地点
我们的发现将帮助我们更多地了解我们在宇宙中是否是孤独的
" 火星探测器“毅力号”将于2月15日抵达红色星球
18
普渡大学的行星科学家布莱欧尼·霍根是科学小组的一员，他们选择了地球赤道以北的杰零陨石坑作为着陆点
荣誉:美国宇航局艾姆斯/美国地质勘探局/JPL/科琳·罗哈斯
本作品根据《知识共享属性-非商业3》获得许可
0未导出的许可证 坚持不懈将花费时间拍摄照片、视频、通过发射激光粉碎岩石(以便科学家能够确定化学成分)、使用显微镜搜索有机分子、钻孔、分析和做各种科学杂务
这将产生大量的数据，需要科学家花费数年时间来分析
美国国家航空航天局计划在未来十年内派出一个返回任务来取回样本，这些样本将被储存在“毅力”号上
霍根说:“从火星带回样本将是令人惊奇的。”
“取回样本并送回不仅是工程上的壮举，也是我们第一次将样本从另一个星球带回地球
那将是非常历史性的
" 漫游者 1997年7月4日，第一个火星漫游者，小型微波大小的索杰纳着陆了
美国公众发现火星车很迷人——甚至可能很可爱——并且“热车”很快开始生产这种飞行器的流行玩具模型
美国国家航空航天局的第五辆火星漫游者——汽车大小的“毅力”号，在科学能力上弥补了其玩具般可爱的不足
它是最大、最重的火星车，包含一套未来技术
它有激光蒸发岩石(这样科学家就可以观察产生的光波长来理解化学成分)，自动驾驶能力(这样它就可以以爬行的速度移动到下一个研究地点)，收集铅笔大小样本的钻头，收集和储存样本的内部机器人系统，从火星大气中产生可呼吸氧气的测试系统
正如已故的史蒂夫·乔布斯所说，还有一件事:一架类似直升机的无人驾驶飞机，它将尝试在比地球薄100倍的大气层中飞行
但是对于科学团队来说，注意力将集中在漫游者外部的一个7英尺长的机械臂上；在手臂的末端是一组割草机大小的仪器
霍根说:“这个机器人手臂真的是主力。”
“我们可以精确到毫米，这是不可思议的
在手臂上是这些令人惊奇的显微镜，我们可以用它们以非常精细的比例绘制矿物和有机物质
" 火星探测器“毅力”是一个越野车大小的工程壮举，既是一个先进的航天器，也是一个移动科学实验室
普渡大学行星科学家布莱欧尼·霍根是设计了一些科学仪器的团队的一员，包括立体马斯卡姆-Z相机
信用:美国航天局/JPL-加州理工学院 在火星车的桅杆上有一个特殊的双镜头相机马斯卡姆-Z，霍根对它有特殊的亲和力，因为她是设计它的团队的一员，并将帮助在火星上操作相机
这种相机的变焦能力足够强，可以用来观察足球场远端的家蝇
照相机可以记录彩色、三维和视频图像
它足够精确，科学家可以用它对周围地形进行成分分析
“我们实际上可以做一些非常简单的光谱学来观察从岩石反射的阳光的波长依赖性，以帮助识别它们的矿物指纹，”霍根说
着陆点 毅力号预计将降落在火星赤道以北一个28英里宽的陨石坑中的一个特定位置，这个陨石坑被一个科学小组选定
这个地方很有吸引力，因为人们认为这个陨石坑曾经包含一个大约太浩湖大小的湖泊
霍根说:“如果你看看这个地方，你可以看到一条大河道通向陨石坑，在那里形成了一个三角洲，它进入了一个湖泊，还有第二条大河道通向陨石坑。”
“这个着陆点令人兴奋，因为我们有确凿的证据证明这个古老的湖泊存在，它有持续足够长时间的液态水来创造这个古老的三角洲，并且有足够的水流从另一边溢出来创造出外流通道
这表明该湖是一个长期稳定的环境，可能是古代微生物居住的地方
" 漫游者将尝试在三角洲附近的陨石坑边缘着陆，这样它就可以探索两种景观
目标地点被称为“着陆椭圆”
" “火星2020的着陆椭圆约为7乘9公里[4
4乘5
6英里]，实际上非常小
如果你回想一下17年前，当我们把两个火星车，勇气号和机遇号，送到火星的时候，它们的着陆椭圆都有100公里长
所以，我们已经非常擅长确定我们的着陆点，”她说
火星探测器“毅力”号的着陆点显示为位于杰零陨石坑边缘的椭圆形圆圈
着陆点位于一个被认为是古老的河流三角洲的边缘
在这张图片中，绿色是高海拔，蓝色是低海拔
普渡大学行星科学家布莱欧尼·霍根是确定和选择着陆点的科学家小组成员之一
荣誉:由美国国家航空航天局/JPL-加州理工学院提供 科学 对于这次火星任务，科学家们正在通过寻找生物特征来寻找过去生命的迹象，这些生物特征是那里曾经存在生命的线索
生物标志可以从小到特定的同位素或生物产生的化学物质，如胆固醇，到大得多的东西，如微观化石
霍根说:“恐龙骨骼是我们在地球古代岩石中发现的生物标志的一个例子。”
“我很想找到恐龙曾在火星上漫游的证据，但我们将寻找细菌大小的微生物的生物特征
" 这就是毅力上储存的样本发挥作用的地方
该计划是一个单独的任务，将与欧洲航天局合作完成，返回火星并取回样本
“一旦样本返回地球，我们可以使用更强大的工具，如扫描电子显微镜，来确认这些生物标志是否是由微生物创造的，”她说
“作为我们在选址过程中评估捷尔的工作的一部分，我带领一个团队研究了湖泊沉积物的矿物学
我们得出了一些非常酷的结果
" 霍根和她的同事在前湖边缘发现了碳酸盐的证据，霍根称之为“浴缸环”
“碳酸盐环正好出现在预测的古湖岸线和海滩的地方，因此研究小组提出它们是在湖的边缘形成的
在地球上，碳酸盐有两点是众所周知的
第一，它们表明它们被发现的地方曾经有水
其次，它们形成通常富含化石的沉积物
“这真的很令人兴奋，因为那正是你在地球上的一个湖里寻找微生物生物标志的地方
当这些矿物质从水中沉淀出来时，它们可以捕获任何东西，包括微生物和有机物质，”她说
“因此，我们在团队中做了大量工作，试图规划我们将如何探索这个网站
" 科学家们正在寻找火星上过去生命的迹象，他们把注意力集中在一个富含碳酸盐(这张图片中的绿色)矿物质的区域，这种矿物质在地球上以保存化石生命而闻名
学分:美国国家航空航天局/JPL-加州理工学院/MSSS/JHU-人工臭氧层/普渡大学/美国地质勘探局 着陆 “着陆总是很有压力，因为你基本上是把你珍贵的火星车——你花了这么多时间思考和研究的东西——以一个巨大的火球撞击到行星表面，”她说
“火球的形成是因为火星车以每小时13000英里的速度进入火星大气层，在火星车周围产生巨大的等离子体包层
你不能通过等离子火球获得无线电信号
漫游者从进入大气层到到达地面需要7分钟
“但是无线电信号返回地球也需要7分钟
因此，当我们收到信号表明火星车已经撞上大气层时，要么它实际上在行星表面上运行良好，要么它已经撞上了表面
你只是不知道，所以我们会焦急地等待火星车传回第一个信号，知道它安全着陆
这就是为什么我们称之为七分钟恐怖
" 今后 “像这样的火星任务最好的一点是，这是一个让学生参与其中的好机会
霍根说:“我有几个研究生在团队中帮助进行着陆点分析，并将帮助操作火星探测器。”
“我们计划让普渡大学的本科生也从事漫游者数据处理和分析
" 有时学生的工作包括在地球上类似火星地形的地方进行野外工作，科学家称之为模拟环境
比如2019年9月Horgan，Ph
D
学生布拉德利·加尔琴斯基和一个研究小组从土耳其伊斯坦布尔出发，经过八个小时到达一个深湖——萨尔达湖
该湖有碳酸盐和叠层石形式的微生物化石，正是火星科学家希望在杰零陨石坑发现的类型
“这就是我们培养行星科学未来的方式
我们把他们带到任务中，几年后他们可以成为任务的领导者，”霍根说
来源：由phyica.com整理转载自PH，转载请保留出处和链接！
