美國宇航局將於2020年送往火星的探測車將攜帶七件儀器,這些儀器旨在選擇合適的岩石進行收集和儲存,以便將來返回地球。其中包括幾個火星首創,包括一個可變焦相機、一個從二氧化碳中產生氧氣的機器,以及一個探測深度達半公里的地質雷達。
這些儀器於7月31日公佈,是從58個競爭者中選出的,在某些方面與目前好奇號探測車在火星上執行的儀器截然不同。好奇號主要在其背部進行化學分析,透過收集土壤或岩石樣本,並將其倒入各種儀器中進行分析。2020年探測車在其他方面以好奇號為藍本,放棄了許多分析能力,而是專注於選擇未來可能在地球上進行研究的樣本。其科學有效載荷的重量為40公斤,實際上比好奇號的要輕。
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美國宇航局科學部門副主管約翰·格倫斯菲爾德證實,2020年探測車將攜帶一個小型“快取”系統,用於未來的樣品返回。細節尚未確定,但它可能會收集細長的、鉛筆大小的岩石圓柱體,並將它們放入一個罐中,以供未來的任務取回。“我不排除未來宇航員拾取樣本並將其帶回地球的可能性,” 格倫斯菲爾德在考慮到美國宇航局目前的資金情況後樂觀地推測道。“但最重要的一步是找到那些非常引人注目的樣本,我們需要把它們帶回來。”
美國宇航局尚未確定這輛價值19億美元的探測車的具體著陸地點。但它可能會選擇一個附近具有各種地質特徵的地點。好奇號的著陸地點離其最終目標,一座名為夏普山的山峰超過10公里,不得不開車行駛那麼遠才能到達。(探測車仍有幾公里要走。)漫長的行駛以及比預期更鋒利的岩石已經對好奇號車輪上的薄鋁板造成了打擊,撕裂了巨大的孔洞;工程師們正在測試新的設計和新的材料,希望避免2020年探測車遭受同樣的問題。
加州理工學院帕薩迪納分校的地質學家、該任務的專案科學家肯尼斯·法利說,2020年探測車需要權衡花在開車尋找樣本的時間和花在鑽探和收集樣本的時間。
好奇號最初應該在其桅杆上攜帶一個由電影製作人詹姆斯·卡梅隆開發的3D變焦相機,但美國宇航局將其從清單中撤下。2020年探測車試圖用亞利桑那州立大學行星科學家詹姆斯·貝爾開發的變焦相機進行彌補。美國宇航局火星探測計劃的首席科學家邁克爾·邁耶表示,變焦能力應該使探測車能夠更快地沿著表面移動,因為它可以在開始朝特定方向移動之前更容易地檢查遠處岩石並更好地計算潛在的危險。
製氧機來自美國宇航局的人類探索部門,這是朝著證明宇航員是否可以在火星表面產生他們需要的資源邁出的一步,該機構人類探索計劃負責人威廉·格斯滕邁爾說。該機器採用時髦的縮寫詞 MOXIE,旨在測量從火星大氣中的二氧化碳產生氧氣的效率。
其他儀器包括一臺X射線光譜儀和一臺紫外雷射器,兩者都旨在研究岩石的高解析度礦物學,以及一臺可以探測有機化合物的相機。“每臺儀器要麼(在過去的任務中)得到了改進,要麼是我們以前沒有送到火星的,” 邁耶說。
兩臺儀器將由非美國科學家操作。探地雷達將由挪威國防研究所的雷達專家斯韋恩-埃裡克·哈姆蘭領導。探測車桅杆上的氣象包將由馬德里天體生物學中心的機器人工程師何塞·羅德里格斯-曼弗雷迪執行,該中心也是好奇號天氣儀器的提供者。
本文經授權轉載,並於2014年7月31日首次釋出。