美宇航局首次计划带火星岩土回地球

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美国宇航局（NASA）的好奇号探测器正处在年富力强的阶段，探测火星的岩石、土壤和大气，忙得不亦乐乎。然而，NASA如今已经开始规划它的继任者——这一次，人们下在科学上的赌注更高。

5月14日，行星地质学家齐聚弗吉尼亚州阿灵顿市附近的一家旅馆，开始推敲2020年NASA将向哪里发射它的下一代火星探测器。该计划包括打造一架与好奇号探测器几乎一模一样的机器，并装载更新式的设备用于探测火星表面。

尽管有待完成诸多细节，但NASA的下一代火星探测器几乎肯定要完成一项非常重要、史无前例的任务——为一架未来的太空船采集、储存火星的岩石和土壤，并送回地球。而这也将是人类有史以来第一次从火星带回的样本。

“未来20年的火星探测将取决于这架探测器飞向何方。”坦佩市亚利桑那州立大学行星科学家Philip Christensen说，“它将告诉我们有关火星广阔历史的一些最基础的东西。”

本周召开的NASA研讨会将讨论火星探测器可能的着陆地点。这些地点很多看起来都很熟悉——它们都曾出现在好奇号探测器着陆地点的入围候选名单中。它们包括马沃斯峡谷，这个古老的山谷中布满了在水中形成的矿物质，这将有助于探测器实现其寻找和探索火星的主要目标——发现曾经适合生命存在的环境。而欧洲空间局也正在考虑将这里作为计划于2018年发射的ExoMars探测器的着陆地点。其他2020年火星探测的可能着陆地点包括几个现已干涸的古老湖泊及三角洲，曾经的流水如今就沉积在那里。这些地区——包括艾博尔斯瓦德陨坑——都曾是好奇号任务的顶级候选着陆地点。

2020年的火星探测任务还有一项至关重要的额外任务——采集样本。几十年来，科学家们一直在谈论亲手研究火星岩石从而寻找过去生命的痕迹。他们曾研究过来自火星的陨石，但至今还没有一个空间机构能够直接将火星样本带回地球，这部分缘于成本，部分缘于技术故障。

NASA的火星样本返回计划将包括一系列连续多年的任务。其第一步将由一架探测器采集并储存约30个长圆筒的火星岩石和土壤，并放在机器中或火星地面上。而在第二步中，一架无人火箭将飞往火星，并释放另一架探测器取回样本，进而将它们送至火星轨道上。最后一步将是捕获这个轨道包裹并将其带回地球。

罗德岛州普罗维登斯市布朗大学的行星地质学家John Mustard指出，能够获得来自一个特定位置的岩石并了解其背景将是至关重要的进步。“如果这些样本能够回到地球，其在科学上的意义将等同于阿波罗号探测器从月球采集的样本。”他说，“它将改变一切。”

相关研究还将取决于探测器所携带的设备。58个研究团队已经提交了申请；在今年7月或晚些时候，NASA将选择其中的少量设计成果。

本周召开的研讨会只会初步确定2020年探测器的火星着陆地点，而最终的决定将于2019年揭晓。主持着陆地点选择工作的加利福尼亚州帕萨迪纳市NASA喷气推进实验室行星地质学家Matthew Golombek表示：“这将是一段非常有趣而迷人的时间。”好奇号火星探测器是一个汽车大小的火星遥控设备，是美国第五个火星着陆探测器，也是第一辆采用核动力驱动的火星车，其使命是探寻火星上的生命元素。项目总投资25亿美元，是截至2012年最昂贵的火星探测项目。