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测试地球上的岩石以帮助美国宇航局在火星上的毅力工作

天文学与空间 2024-04-18 00:01:11

/图像-1/由喷气推进实验室拍摄 与美国宇航局“毅力号”火星探测器合作的工程师们在JPL建立了这个试验区,用探测器的岩石取芯钻的复制品来练习钻入易碎的岩石

毅力号的第一个样本坍塌成粉末,而不是保持完整,这引发了一场测试活动

信用:美国宇航局/JPL-加州理工学院 去年8月,当美国宇航局的毅力号火星探测器试图收集第一个岩石核心样本时,结果给任务团队带来了一个难题:探测器的样本管空了

但是为什么呢? 不久之后,毅力号成功地从不同的岩石上采集了一个粉笔大小的样本

研究小组得出结论,他们选择的第一块岩石非常易碎,以至于火星车的冲击钻可能会将其粉碎

但是美国宇航局位于南加州的喷气推进实验室的工程师们想要了解为什么第一个样本,绰号“鲁比昂”,变成了灰尘

该任务的科学家和工程师在发射前对几十种岩石进行了广泛的测试,但他们没有看到任何与鲁比昂完全相同的反应

因此,一个新的测试活动开始了——其中包括实地考察,毅力号演习的复制品,以及JPL独特的外星材料模拟实验室

缅怀鲁比昂 重建鲁比昂独特的物理特性将是测试活动的关键

毅力号项目科学家、加州理工学院的肯·法利说:“在我们见过的岩石中,鲁比昂与水相互作用的证据最多。”

“这就是它分崩离析的原因

" 通过《火星报告》了解美国宇航局火星舰队的最新情况

新的一期聚焦于红色星球最近的沙尘暴

观察该机构的轨道飞行器如何支持InSight着陆器,因为它的功率在一月份的事件中骤降

信用:美国宇航局/JPL-加州理工学院 被水改变的岩石更容易破碎;它们对毅力号的科学家也非常有价值

水是生命的关键之一——至少在地球上是如此——这也是毅力号探索杰泽陨石坑的原因

几十亿年前,Jezero包含一个河流湖泊,这使得它成为现在寻找古代微观生命迹象的理想地点

毅力号正在收集样本,未来的任务可能会把这些样本带回地球,在实验室里用强大的设备进行研究,这些设备太大了,无法送往火星

实地考察旅行 为了找到鲁比昂的替身,一些漫游者团队成员被允许在圣玛格丽塔生态保护区狩猎岩石,这里离JPL有两个小时的车程

该团队正在寻找充满地质甜蜜点的岩石:风化程度足以像鲁比昂,但又不至于脆弱到一碰就散架

他们最终选择了六块石头

“这是非常体力的工作,”JPL负责采样和缓存的总工程师路易斯·詹杜拉说,她一直在领导这项测试活动

“我们在用石锤和撬棍凿东西

几块石头足够大,以至于我们五个人都抓住一块伸展开来的帆布,把它塞进卡车的车底

" 下一步:在JPL测试

发生这种情况的地方之一是外星材料模拟实验室,这是一种为JPL其他地方的测试准备材料的服务中心

一架无人驾驶飞机捕捉到了美国宇航局毅力号火星探测队成员在南加州圣玛格丽塔生态保护区的这张照片。他们在一次测试活动中寻找易碎的岩石

信用:美国宇航局/JPL-加州理工学院 岩石超市 这座低矮的建筑坐落在火星庭院上方的山坡上

前面的桶里有红色的尘埃,叫做莫哈维火星模拟物,这是一种特殊的配方,可以重现火星车行进时的混乱状况

入口附近一个令人望而生畏的工业锯子上散落着成堆的岩石,其中一些布满了钻孔

在后面矗立着一个混凝土地堡,里面的岩石箱标有地质学家听起来像疯狂Libs的名字:老荷兰浮石、中国牧场石膏、主教凝灰岩

“我喜欢说我们做手工选择和准备材料,”领导实验室的机械工程师莎拉·伊尔克说

“测试它们是部分制造和部分疯狂的科学

" Yearicks是在圣玛格丽塔生态保护区远足中挑选岩石的人之一

为了在类似鲁比昂的岩石上进行测试,伊尔克斯的团队使用了建筑级钻机——而不是取芯钻机——以及其他工具,而詹杜拉的团队则使用了“类似飞行”的“毅力”钻机副本

这些团队来回传递岩石样本,用不同的方式进行测试

使受试验 Jandura的团队一次运行几毫米的类似飞行的钻子,停下来检查核心仍然在形成;如果它崩溃了,他们会寻找可能是原因的变量

例如,工程师们调整了钻头的撞击速度和钻头的重量

他们还尝试水平钻孔,而不是垂直钻孔,以防碎屑堆积成为一个因素

这个演习是美国宇航局毅力号火星探测器上的一个副本

它被用于一项试验活动,以了解易碎的岩石对钻孔的反应

信用:美国宇航局/JPL-加州理工学院 他们所做的每一次调整,似乎都会出现一条新的皱纹

一个是易碎的样品仍然可以抵抗冲击钻孔

当詹杜拉的团队减小撞击力以避免样品粉末化时,钻头无法穿透表面

但是选择一个能承受更强打击的地方意味着选择一个与水的相互作用可能更小的地方

到目前为止,毅力号已经从高度风化、水蚀变的岩石中捕获了6个样本,研究小组知道它还能捕获更多样本

但他们与鲁比昂的经历让他们为火星未来将向毅力号抛出的一些极端事件做好了准备

如果他们发现更多像鲁比昂这样的岩石,外星材料模拟实验室将准备好它的一大堆适合火星的材料

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