關於支援科學新聞
如果您喜歡這篇文章，請考慮透過以下方式支援我們屢獲殊榮的新聞報道 訂閱。透過購買訂閱，您正在幫助確保關於當今塑造我們世界的發現和想法的有影響力的故事的未來。
在灰色的天空下，加利福尼亞東部的莫諾湖似乎正在慢慢蒸發而走向消亡，露出了隱藏了數百年甚至數千年的奇怪的、高聳的岩層。
這些被稱為凝灰岩的結構，是很久以前當含鈣的淡水湧入富含碳酸鹽的鹼性湖泊時形成的碳酸鈣尖塔。科學家認為，這個蒸發盆地描繪了一幅類似於大約四十億年前火星上可能存在的情況，當時一些行星規模的災難開始使火星上的湖泊、河流和小溪乾涸——可能留下類似於莫諾湖的碳酸鈣地層。研究地球上蒸發盆地殘留物的礦物學、化學和生物學，有助於科學家更好地瞭解在火星地質記錄中尋找什麼——具體來說，火星岩石今天如何可能儲存了古代微生物生命的證據。
這正是莫諾湖被選為新型火星探測車技術測試地的關鍵原因，該技術旨在鑽取岩石中的巖芯，並安全地將其快取起來，以便最終返回地球。許多研究人員認為火星樣本返回任務是機器人火星探測的“聖盃”，估計耗資至少 60 億美元。如果國家科學院空間研究委員會將其列為首要任務，該任務最早可能在 2018 年啟動。火星探測的國家議程應該會在 3 月份更加明確，屆時該委員會將釋出其行星科學十年調查報告。
據一個於 10 月 3 日至 7 日聚集在莫諾湖的科學家和工程師團隊稱，技術挑戰是巨大的，但並非不可克服。該團隊在莫諾湖進行了在帕薩迪納的噴氣推進實驗室開發的新型鑽探和快取系統的首次現場測試。噴氣推進實驗室的工程師與華盛頓特區卡內基科學研究所的研究人員以及馬里蘭州格林貝爾特的 NASA 戈達德太空飛行中心的研究人員合作，他們參與了北極火星類似物斯瓦爾巴群島考察（AMASE）——這是在挪威進行的一項持續計劃，旨在測試在火星當前條件下探索火星的儀器，並研究極端環境的適居性，以瞭解生命今天如何在紅色星球上存在。
在湖上結束現場測試時，卡內基研究員和測試首席研究員（也是 AMASE 的共同研究員）安德魯·斯蒂爾說：“最大的成功是，我們駕駛探測車靠近了一個真實世界的樣本，對其進行了巖芯提取、快取並加蓋。完成。準備出發。這是一個巨大的進步，我認為這將增強未來規劃的信心，”他補充道。
莫諾湖的寒冷暴雨和可能下雪的預報使現場測試推遲了三天。但到 10 月 6 日，暴風雲終於散去，探測車系統在“火星”地形上首次亮相。
鑽探和快取系統架構採用了一種名為 SHEC（樣本處理、封裝和容器化的縮寫）的自動化裝置。在測試過程中，噴氣推進實驗室的工程師演示了處理臂可以自主地從一個裝滿的鑽頭中取出樣品管，並將其轉移到樣品罐中，然後在那裡將其加蓋並固定。在火星上，一旦罐子裝滿巖芯樣本，探測車的機械臂會將其從 SHEC 中抬起，並將其放在地面上，在那裡第二輛探測車會將其取回並運送到一輛將發射以與軌道飛行器會合的車輛，以便返回地球。
雖然這只是潛在樣本返回任務的粗略草圖，但莫諾湖的研究人員認為首次鑽探和 SHEC 測試是這項探索的關鍵一步。戈達德的宇宙生物學家和 AMASE 專案的首席共同研究員帕梅拉·康拉德說：“一旦進入岩石內部，對巖芯工具和巖芯行為的深刻理解，勝過任何實驗室測試。”
當然，依靠數億英里之外的自動化探測車是充滿危險的。至少一個潛在的問題在莫諾湖變得顯而易見：科學家們發現，岩石內部的水分與鑽探熱量結合在一起，可以將岩石轉化為粘土，並最終堵塞鑽頭。雖然這種潮溼條件在火星上不太可能出現，但該測試幫助研究人員預見到了意外情況。其他未解決的問題包括如何在使用鑽頭多次鑽取巖芯時避免交叉汙染樣品。
明年，該團隊計劃返回現場，可能是莫諾湖，使用更自動化和更強大的鑽探和快取系統。
檢視在莫諾湖測試的 NASA 技術幻燈片，用於潛在的火星樣本返回任務