好耶！NASA毅力号成功取到第一块火星岩芯

　　来源：Nature Portfolio

　　原文作者：AlexandraWitze

　　NASA毅力号火星车“车如其名”，在8月的取样任务失利后再次尝试，终于成功取到了第一块火星岩石样本。

　　继上个月的取样尝试失败后（参见：为何NASA的首次火星采样宣告失败？），NASA的毅力号火星车这次终于成功钻取并储存了一块火星岩样——这是史上第一块将被送回地球以供研究的火星样品。

　　“这是一次重大成就。”NASA局长Bill Nelson在一份声明中说道。

　　毅力号取到的第一块完整岩芯在取样管中清晰可见，照片摄于9月6号样品封装的前一刻。来源：NASA/JPL-Caltech

　　毅力号8月6日首次尝试取样时，岩芯在装入取样管前碎成了粉末。9月1日，毅力号在数百米之外的另一个采样点进行了第二次尝试，这次取样很顺利。钻头从一块70厘米长，名为“罗切特”（Rochette）的岩石中取出了一小管岩芯。工程师们随即暂停了取样过程，以便他们能先拍摄样本管中的岩芯照片，确保岩芯完好无损，再于9月6日进行样本封装。

　　9月1日，毅力号在罗切特（Rochette）岩石上钻取岩芯。来源：NASA/JPL-Caltech

　　从罗切特上钻取的岩芯已经完全密封，存放在毅力号腹部。它还要在火星上等待很多年，才会有探测器前来将它和毅力号采取的其他样品一同带回地球。此次任务的目标是采集约35管能代表耶泽罗陨石坑（Jezero Crater）地质历史的岩芯。毅力号的着陆点就位于耶泽罗陨石坑——数十亿年前，这里曾有一片古河流三角洲，可能蕴含着古代火星生命的证据（参见：一起去火星吧！NASA毅力号任务图解）。

　　但科学家还不清楚罗切特岩石代表了其中哪一段历史，它所在的区域被毅力号科学家称为“城堡”（Citadelle，城堡的法语）。该区域位于一处山脊上，如同一座俯瞰山谷的城堡，因而得名。沿着山脊分布的一些岩石存在分层，这引起了地质学家的巨大兴趣。这些岩层可能是在风、水和火山喷发等地质过程中沉积而成的。

　　毅力号开展的初期调查表明，罗切特是一块玄武岩，它可能是形成毅力号所在山脊的古代熔岩流的一部分，加州理工学院地质学家、毅力号任务的项目科学家Kenneth Farley说。罗切特的表面有一些红色斑点，还有填满盐的小孔，这些迹象表明，它曾有一段时间接触过水——可能是在耶泽罗陨石坑前身古湖泊的湖底。

　　惊不惊喜

　　对比两次采样过程，罗切特明显比第一块岩石更易钻取——第一块岩石位于坑底的另一个地方，名为“鲁比翁”（Roubion）。与罗切特一样，鲁比翁也有水岩相互作用的迹象，但这种作用似乎降低了鲁比翁的物理硬度，因为在遇到毅力号的钻头时，鲁比翁瞬间碎成了粉末。如果还能找到类似鲁比翁但更为坚硬的岩石，毅力号可能还会再次进行尝试，Farley说。

　　如果进一步研究证实了罗切特是玄武岩，科研人员将会非常激动。因为等到罗切特样品返回地球后，研究者就能通过样本中放射性同位素的衰变，精确判定其形成时间——这将是历史上首次，因为之前从没有火星样品被带回地球。

　　毅力号在罗切特岩石上取芯后留下的钻孔清晰可见。来源：NASA/JPL-Caltech

　　NASA之前发射的好奇号（Curiosity）火星车于2012年在另一个陨石坑着陆，也遇到意外状况。与毅力号不同的是，好奇号遇到的岩石太硬了，根本无法钻取。2008年的凤凰号（Phoenix）火星着陆器在采集尘土颗粒时也不顺利。后来负责这项任务的科学家才明白，这些尘土要避免阳光直射，这样尘土颗粒间的冰就不会融化，再结冰后就不会把颗粒固结在一起。“火星是一颗充满了惊喜的行星。”参与过多次火星车（但不是毅力号）探索任务的华盛顿大学行星科学家Raymond Arvidson说。

　　关键时刻

　　接下来，毅力号需要提高它的取芯效率了。毅力号今年2月在耶泽罗陨石坑着陆，为了采取第一份样品，它已经用了6个多月。毅力号的原定目标是在着陆后的一个火星年（稍短于地球上的两年）里，在耶泽罗陨石坑采完一整套岩芯。由于毅力号的着陆位置距离其主要采样目标——耶泽罗的古河流三角洲——超过了两千米，所以它可能最快要到明年初才能“挪”到那里。

　　但Arvidson表示，目前他对任务进度并不担心。因为毅力号着陆之后的头三个月都花在了其他事情上，比如试飞一架微型直升机。目前为止，这架微型直升机已经起飞了十几次，协助科学家挑选了毅力号的前进方向。毅力号已经行驶了2170米。从着陆点出发，它先是向南，然后向西前进，一边勘测地形一边进行与钻探无关的实验，比如用探地雷达探测火星的地表之下。

　　采样成功后，毅力号接下来要向西北方前进几百米，到达一个名叫南塞伊塔（South Seítah）的地区，那里满是沙丘、山脊，还有其他岩石和砾石。很快，毅力号任务的规划者们就能稍作休息了，因为从10月2日到10月14日，地球和火星的位置刚好分居太阳两侧，火星车也会暂时失联。

　　NASA和欧洲航天局正在规划未来开展一组复杂的机器人任务。任务的主要内容是前往耶泽罗，收集毅力号采集的样品，并带回地球供科学家研究。这些样本最早将在2031年返回地球。

　　原文以Success！ Mars rover finally collects its first rock core为标题发表在2021年9月7日的《自然》的新闻版块上

　　© nature

　　doi： 10.1038/d4