新墨西哥州聖達菲 — 隨著 NASA 的樣本快取 2020 火星探測車任務 即將到來，將火星岩石和塵土運回地球的最佳策略現在成為一個備受討論和辯論的話題。
劇透警告：將 火星 碎片發射到我們的星球並非易事！
為了應對這種機器人探險帶來的科學、技術和政策問題，NASA 成立了一個返回樣本科學委員會 (RSSB)。7 月 23 日，在第 80 屆隕石學會年會（7 月 24 日至 7 月 28 日舉行）之前，在此舉行了為期半天的研討會，討論這項工作的現狀。[天堂碎片：樣本返回任務簡史]
支援科學新聞報道
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，您正在幫助確保有關塑造我們當今世界的發現和想法的具有影響力的故事的未來。
研討會的目標之一是讓國際樣本分析界熟悉火星 2020 探測車任務。這輛六輪機器人將配備用於收集樣本並在火星上快取它們，以便將來拾取並運回地球。
成熟的時機
NASA 的火星 2020 探測車計劃於 2020 年 7 月或 8 月升空，並於 2021 年 2 月降落在紅色星球上。目前，有三個著陸地點候選地，所有這些地點都被認為是尋找過去 火星生命證據的良好候選地（如果它曾經存在的話）。最終著陸點的決定預計將在明年做出。
RSSB 聯合負責人、NASA 噴氣推進實驗室 (JPL) 火星探索 Directorate 首席科學家 David Beaty 在加利福尼亞州帕薩迪納表示：“火星 2020 將收集樣本，以便將來可能返回地球。現在是樣本分析界認真對待定義和優先考慮火星樣本科學的時候了，並幫助為未來將這些樣本帶回家的任務辯護。”
Beaty 說，將火星碎片拋回地球的計劃已經討論了幾十年，太空科學界一直在耐心等待這種機器人任務成為可能的時間。“嗯，這正在成為現實，機會就在那裡，”他告訴 Space.com。“但如果我們不小心，可能會浪費這個機會。”
尋找生命跡象
加州理工學院帕薩迪納分校的任務專案科學家 Ken Farley 表示，快取一組可返回的樣本是 2020 探測車的首要要求。
Farley 說，目的是利用火星機器，找到並描述 古代適宜居住的火星環境，識別最有可能儲存古代火星生命跡象（如果存在的話）的岩石，並在這些環境中尋找生命跡象。
具體來說，該機器人能夠總共獲取 37 個“科學上誘人”的樣本。但主要任務是在 1.5 個火星年內捕獲 20 個樣本，Farley 說。這些樣本將被封裝在密封管中並快取，以便稍後由後續著陸器回收，但這尚未正式列入 NASA 的計劃。[NASA 的火星 2020 探測車任務圖片（圖集）]
射擊場
JPL 火星計劃制定辦公室副經理 Joe Parrish 詳細介紹了幾種可能的樣本返回策略。“我們正在研究各種任務架構來實現這一目標，”他說。
其中一種策略涉及小型“取回探測車”，它收集樣本並將樣本移動到固定的火星上升飛行器 (MAV)。其他想法包括更大的太陽能或核動力探測車，它是可移動的，並在其背上拖運 MAV 以進行“裝運和射擊”的目的。
Parrish 說，對於固定 MAV 和取回探測車概念而言，“今天的股價更高”，但“這些股價會上下波動”。他補充說，工程師們正在深入研究所有概念的優點、缺點和挑戰。
一旦 MAV 將封裝的樣本推進離開紅色星球，它們將進入火星軌道，以便太陽能電力推進軌道飛行器進行交會和拾取。Parrish 說，從那裡開始，“抓取即走”快遞服務計劃可能涉及將樣本直接運回地球，以便在沙漠中高速著陸。
Parrish 說，火星樣本也可能被帶到地月系統，以便與 NASA 提議的深空門戶/獵戶座飛船設施連線。從那裡，人類宇航員可以 將火星貨物帶回家。
處理樣本
NASA 約翰遜航天中心天體材料研究和探索科學部門的天體材料策展人 Francis McCubbin 說，科學家們已經在考慮如何在地球上處理火星樣本。
“策展並非始於樣本返回時。它並非始於它們抵達地球時。它也並非始於您建造航天器時，”McCubbin 說。“策展始於任務的開始。”
McCubbin 說，火星樣本返回將帶來一些獨特的挑戰。例如，火星——連同 木星的衛星歐羅巴 和土星衛星恩克拉多斯——被指定為行星保護 V 類受限地球返回天體。他說，這個術語是為被認為對化學演化過程和/或生命起源具有重大意義的宇宙物體保留的。
捕獲和釋放
關於 火星 岩石和土壤，需要使用批准的技術在嚴格的密封條件下，及時分析收集並帶回地球的未消毒樣本。
McCubbin 說：“如果發現任何非地球複製實體的跡象，則返回的樣本必須保持密封狀態，除非經過有效的消毒程式處理。”
McCubbin 說，在任何火星樣本釋出給普通科學界進行研究之前，必須準備一份“樣本預釋出報告”，以證明該樣本不會危害地球的生物圈。他說，該報告驗證了生物危害和生命探測協議已得到執行，並且樣本可以安全釋出。
McCubbin 說，現在已經使用了一系列研究和技術，此外還有使用高階生物安全設施的專業知識，可以幫助指導火星樣本的正確處理。
“火星樣本返回將帶來一些獨特的挑戰，但老實說，我認為世界已經為此做好了準備，”他說。
研討會資訊
隨著研討會的結束，RSSB 聯合負責人、田納西大學諾克斯維爾分校地球與行星科學系的 Harry McSween 說：“我希望每個人離開本次研討會時都相信，現在這是真的了。”
“我們正在開發收集這些樣本並將它們帶回家的技術能力，”McSween 說。“現在缺少的是意願。而意願將不得不來自科學機構，特別是樣本界的遊說。我希望您能將這一資訊帶回去。”
編者推薦
版權所有 2017 SPACE.com，Purch 公司。保留所有權利。未經許可，不得釋出、廣播、重寫或重新分發此材料。