2021年1月6日,英國(guó)《每日郵報(bào)》以“火星狂歡,三艘飛船距離紅色星球過(guò)半”為標(biāo)題,對(duì)火星探索做了一個(gè)回顧與展望,當(dāng)然文末還對(duì)未來(lái)的火星采樣返回大大YY了一番!
科學(xué)家魂?duì)繅?mèng)縈的火星
火星采樣返回對(duì)于科學(xué)家來(lái)說(shuō),那是一件無(wú)比激動(dòng)的事情,但有天體生物學(xué)家卻尖銳地指出,火星上帶回的土壤可能會(huì)引發(fā)未知的風(fēng)險(xiǎn),而一旦實(shí)驗(yàn)室保管不周或者泄露到外界,后果可能不堪設(shè)想!
火星日出
人類(lèi)已經(jīng)采樣過(guò)那么多次,沒(méi)見(jiàn)有啥問(wèn)題?
1969年的阿波羅11號(hào),NASA從月球上采集了21.55千克的樣品帶回地球,從來(lái)沒(méi)有登陸過(guò)其它天體的人類(lèi)小心翼翼地對(duì)宇航員執(zhí)行了隔離措施,從濺落在太平洋上的飛船中接回宇航員后,他們一直就呆在隔離艙內(nèi),即使從航母上返回基地!
而帶回的巖石則存放在NASA專(zhuān)門(mén)為其建造的倉(cāng)庫(kù)中,宇航員接觸都是通過(guò)厚厚的玻璃罩外加橡膠手套才能取用,當(dāng)然這有兩個(gè)考慮,首先就是月球樣品中可能有未知的生物對(duì)人類(lèi)產(chǎn)生極大的風(fēng)險(xiǎn),另外則是考慮到污染樣品!
但很明顯這是無(wú)稽之談,至少月球樣品存在微生物這個(gè)想法是這樣,所以隨后的宇航員就放棄了檢驗(yàn)檢疫這個(gè)步驟,因?yàn)樵虑蛏喜淮嬖谌魏挝⑸铮〉罄m(xù)的登月行動(dòng)中,隨著月面活動(dòng)越來(lái)越長(zhǎng),返回登月艙的宇航員感到了明顯不適,艙內(nèi)彌漫著一股燒燒的味道,宇航員也開(kāi)始出現(xiàn)類(lèi)似感冒的癥狀!
阿波羅17號(hào)宇航員尤金塞爾南渾身月塵
百思不得其解的宇航員反復(fù)查找原因,最終卻是虛驚一場(chǎng),因?yàn)樵聣m帶著靜電吸附到了宇航服上,難以清理被帶入了登月艙,這些微小顆粒未經(jīng)風(fēng)化,邊緣銳利,在月面弱重力的艙內(nèi)卻有空氣流動(dòng),因此揚(yáng)起后被宇航員吸入刺激呼吸道粘膜,出現(xiàn)了感冒癥狀!盡管這無(wú)傷大雅,但后續(xù)的改進(jìn)卻對(duì)宇航員全身清理吸附月塵和空調(diào)系統(tǒng)過(guò)濾提出了新挑戰(zhàn)!
小行星采樣
日本在2010年返回的隼鳥(niǎo)號(hào)和2020年返回的隼鳥(niǎo)二號(hào)都帶回了小行星上的樣品,前者采集的是阿波羅小行星“絲川”,帶回了大約1500顆小行星塵埃!而后者采集目標(biāo)是阿波羅小行星“龍宮”,帶回了大約5.4克樣品!
兩次任務(wù)都?xì)v經(jīng)千辛萬(wàn)苦,但最終都獲得了成功,實(shí)在是不容易,小行星上的成分是啥估計(jì)大家也沒(méi)啥興趣,但至少有一點(diǎn),上面沒(méi)有生命,保存得那么好是防止地球上的物質(zhì)與樣品造成交叉污染。
而美國(guó)的小行星采樣任務(wù)“奧西里斯-REx”在去年10月20日成功采集了“貝奴”小行星的樣品,將于2023年返回地球!
嫦娥五號(hào)采樣
最近46年來(lái)第一次從月球采樣回來(lái)的是中國(guó)的嫦娥五號(hào),12月17日凌晨嫦娥五號(hào)返回艙著陸內(nèi)蒙古四子王旗,帶回了1731克樣品!此次任務(wù)意義非常重大,除了這是中國(guó)人第一次從別的天體帶回樣品外,它也將填補(bǔ)月球研究的空白,也將為未來(lái)火星采樣做好準(zhǔn)備!
為什么火星采樣回來(lái)的土壤,風(fēng)險(xiǎn)就那么大?
月球和小行星的樣品都采回來(lái)了,科學(xué)家等火星樣品都已經(jīng)很久了,為什么火星采樣返回風(fēng)險(xiǎn)那么大?
火星和其他天體不一樣!
月球和小行星幾乎就是一個(gè)死寂的世界,沒(méi)有大氣,宇宙射線(xiàn)時(shí)時(shí)刻刻轟擊,沒(méi)有液態(tài)水,沒(méi)有生命存在的任何條件,唯一的優(yōu)勢(shì)是從這些天體上帶回的樣品,將為人類(lèi)帶來(lái)太陽(yáng)系起源的信息!
但火星和卻完全不一樣,火星有大氣,也有液態(tài)水,它距離太陽(yáng)也就地球遠(yuǎn)了5000萬(wàn)千米左右,處在太陽(yáng)系宜居帶的冷邊緣,而且火星和地球非常相似,直徑大約是地球的一半,一天也是24小時(shí)(多一丟丟),也有一年四季。
火星上曾經(jīng)有大量的水
盡管現(xiàn)在的火星表面看起來(lái)無(wú)比荒涼,但在很久以前,火星甚至有河流和海洋,一直到現(xiàn)在還能看出火星上的古河道以及沖擊平面!
火星古河道的沖積平原
其中“天問(wèn)一號(hào)”即將登陸的就是火星烏托邦平原邊緣的一個(gè)古河道“入??凇?,這個(gè)即使沒(méi)有學(xué)過(guò)地理的朋友也能一眼看出是個(gè)沖積扇形,就是河道沖出的泥沙層層堆積的結(jié)果,在地球上沖積平原是最富饒的農(nóng)業(yè)產(chǎn)區(qū),比如奧卡萬(wàn)戈三角洲、尼羅河三角洲、密西西比平原、亞馬遜入海口等等,除了河水泛濫外,這里沒(méi)缺點(diǎn)!
非洲奧卡萬(wàn)戈三角洲
所以你猜“天問(wèn)一號(hào)”能在這里挖到什么?烏托邦平原在很久以前,就是火星上的古海洋,而此前NASA宣布在火星上已經(jīng)發(fā)現(xiàn)了有機(jī)分子,當(dāng)然火星表面已經(jīng)暴露太久,從理論上來(lái)看,這些早已暴露的有機(jī)物DNA早已分解,我們要找到也很難!
火星有機(jī)分子
但在火星數(shù)米深,也許數(shù)十米或者更深一點(diǎn)的地方,就是滲入地下的液態(tài)水,比如歐空局在前幾年發(fā)現(xiàn)的火星南極地下鹽湖,在地球南極的默瑟湖和東方湖,冰封了數(shù)十萬(wàn)年的湖中仍然有微生物生存,2006年的探測(cè)被暫停是因?yàn)槿祟?lèi)擔(dān)心鉆探活動(dòng)會(huì)污染其中的微生態(tài),到2010年徹底解決此事后才繼續(xù)鉆探,而發(fā)現(xiàn)是驚人的!
冰封的南極下湖泊星羅棋布
那么問(wèn)題來(lái)了,未來(lái)的火星采樣必定是想找到火星生命的,那么會(huì)如何采樣呢?毫無(wú)疑問(wèn)會(huì)鉆入深深的火星地表以下采集樣品,那么請(qǐng)問(wèn)在那里會(huì)不會(huì)存在未知的生命呢?而且,假如在火星如此惡劣的條件下都生存下來(lái)的生命,跑到地球上這么安逸的環(huán)境,那又是個(gè)什么結(jié)局呢?
火星啥時(shí)候采樣返回?
NASA在2020年12月17日宣布,已經(jīng)批準(zhǔn)了火星采樣返回(MSR)的第一階段任務(wù),展開(kāi)了關(guān)鍵技術(shù)的初步設(shè)計(jì),并且和歐洲航天局合作,ESA將提供一個(gè)巡視器,還有ESA牽頭的軌道器,由NASA提供一個(gè)樣品收集系統(tǒng)。
據(jù)目前的計(jì)劃,此次任務(wù)將于2026年發(fā)射,將于2031年返回,如果不出意外的話(huà),2031年我們就能看到火星上帶回的土壤樣品!
中國(guó)的火星繞落巡已經(jīng)由天問(wèn)一號(hào)執(zhí)行了,如果順利的話(huà),那么接下來(lái)的天問(wèn)二號(hào)就是采樣返回任務(wù),據(jù)資料是將于2028-2030年發(fā)射,那么返回地球至少也要2年后,也就是說(shuō)最快將于2030或者2032年返回地球!
中美的火星采樣返回時(shí)間都差不大,從現(xiàn)在開(kāi)始10年內(nèi),將是深空和火星探測(cè)的熱點(diǎn)之年,對(duì)于愛(ài)好科學(xué)的朋友當(dāng)然是非常歡迎,但對(duì)于吃瓜群眾來(lái)說(shuō),對(duì)于火星生命給地球帶來(lái)的威脅,也是非常擔(dān)心,畢竟《異星覺(jué)醒》帶給大家的實(shí)在有些震撼,希望這些事情永遠(yuǎn)不要發(fā)生!
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