在火星上寻找古代生命

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毅力号火星探测器任务的第一年通过星际直升机飞行和第一次听到红色星球声音的机会,吸引了科学家和公众的想象力。

但辛辛那提大学的两名博士生表示,最好的情况还没有出现在第二年,因为火星车和他们的毅力科学团队开始认真地在另一个星球上寻找古代生命。

加州大学艺术与科学学院地质学学生 Desirée Baker 和 Andrea Corpolongo 正在与美国宇航局的科学团队合作,利用火星车及其直升机伙伴 Ingenuity 探索古老河流三角洲附近的 Jezero 陨石坑,该陨石坑可能拥有第一个已知外星生命的线索.

加州大学副教授 Andy Czaja 曾在 NASA 顾问委员会任职,该委员会负责选择将漫游车送到哪里,以获得寻找古代生命证据的最佳机会。 现在,他和他的两个学生是任务科学团队的成员,帮助 NASA 探索这颗红色星球,以回答有关宇宙中生命起源的基本问题。

该任务的一项基本任务:在火星表面收集岩石样本,以便在未来的任务中带回地球。

Czaja 是全球 16 位科学家中的一员,该科学家于 6 月加入了一个新的 NASA 科学小组,该小组将计划全球科学界将怎样分享和研究这些样本。 该团队包括地质学、地球化学、行星物理学和流行病学等方面的专家。

“火星处于科学的前沿。我很高兴也很荣幸成为其中的一员,”研究前寒武纪古生物学、天体生物学和生物地球化学的 Czaja 说。

Baker 和 Corpolongo 以战术纪录片的身份轮班工作,记录日常决策及其基本原理,以帮助数百名其他科学团队成员保持知情并在他们不工作时恢复速度。 特别是,贝克记录了关于一种名为 SHERLOC 的仪器的决定和讨论,该仪器使用相机、光谱仪和激光来寻找火星上过去微生物生命的迹象。

“火星上的每一天都被称为一个溶胶。对于每一天的计划,我们都会记录飞行员和科学家为下一个溶胶储存的东西,”贝克说。

她说,科学团队具有强烈的探索精神。

“想想就令人兴奋,”她说。 “你正在探索另一个星球,观察以前从未见过的事物,并帮助解释和分享它们。”

火星车在白天和黑暗中都执行任务,因此科学团队成员在火星太阳期间工作的时间不寻常,比地球的 24 小时一天长 37 分钟。

Corpolongo 还担任竞选执行纪录片,在战术小组前两天计划任务。

“如果一切顺利,该团队将提前制定两个 sol 的计划,”Corpolongo 说。 “然后开始每个战术转变,您可以查看之前的竞选执行纪录片报告,以了解今天发生的事情的高水平画面。”

她说,通常情况下,漫游者的行程和目标都会按计划进行,但是当有惊喜或挑战时,活动实施团队会相应地进行调整。

“我称它为科学派对。我很难用语言表达成为这项国际使命的一部分,全世界都在关注它是多么酷,”科波隆戈说。

贝克说,在其历史飞行证明成功后,直升飞机 Ingenuity 正在充当 Perseverance 的高级侦察员,帮助识别其指定路线上的潜在陷阱和有趣的岩石。

“这对 Ingenuity 来说是一个意想不到的好处。现在我们正在寻找使用它的新方法,”贝克说。 “漫游者必须小心它在哪里行驶。这是一个沙漠环境,沙子很软。”

Czaja说他不知道毅力号是否会在火星上找到古代生命的证据。 但他对漫游者寻找它的能力充满信心。 他说,NASA 为搜索选择的位置很有希望。

Jezero火山口位于科学家认为是古老的河流三角洲的旁边。 在地球上,这些地方很可能蕴藏着古代生命的证据,因为有机生命会被向下游冲到这片死水中,在那里它很快就会被覆盖并保存在细小的沉积物中。

“从轨道上看,它看起来像是一个河流三角洲,但有些东西我们现在在轨道上看不到,这证明这实际上是一个三角洲,”Czaja 说。

如果毅力号确实找到了似乎是古代生命的切实证据,那么确认可能必须等到返回任务以取回漫游者收集的样本。 这些分析必将揭示地球上的其他惊喜。

“这是样品返回的一大优点。你这样做不仅仅是为了回答我们今天的问题,”Czaja 说。 “可能还有没有人想到的问题。想到这个问题的人可能还没有出生。”

毅力号庆祝了从发射到七个月后通过 Skycrane 登陆火星的一系列成功,Skycrane 是一种火箭动力下降飞行器,通过电缆将火星车降低到地面。 在发射之前,美国宇航局的工程师将航天器最终在火星稀薄的大气层中下降描述为“恐怖的七分钟”。

Czaja 和科学团队的其他成员收看 JPL 直播观看他们了解航天器的命运、展开降落伞、抛弃隔热罩并通过电缆将漫游车降低到火星表面。

“看着着陆,我记得当时兴奋得无法坐下,”Czaja 说。 “我的心在我的喉咙里。突然,一张照片显示了火星车的底部及其在火星上的周围环境。”

毅力准备探索。

“如果我们在火星上找到古代生命的证据,这是一个非常大的问题。它与地球上的古代生命相同吗?两个星球上的生命是否有相同的起源?” 科波隆戈说。 “有很多问题。”

在任务的第一年,Czaja 有机会根据为每个映射象限建立的命名约定来命名火星上的地理特征。 美国国家航空航天局创建了一份与世界各地国家公园相关的批准名称列表。 一个象限与法国的 Verdon 自然区域公园有关,因此 Czaja 将山脊命名为 Mount Gourdan 以作为阿尔卑斯山的一个特征。

“这非常令人兴奋。当你每天工作时,你会忽略这一点。但当你退后一步时,它会让你想,’这真的很令人兴奋,’”Czaja 说。

Czaja 说,为任务的决策做出贡献很有趣。 他说,每个选择都有必须考虑的成本、风险和收益。

“我们是一群科学家,所以我们喜欢争论我们想法的优点,”他说。 “我们想要探索的东西太多了。你希望尽可能高效,并在分配的时间内实现任务的所有目标。”

Czaja 说,在像这项任务这样复杂的任务中,很多事情都可能出错,因此每天的工作都很宝贵,呈现出诱人的科学可能性。

“你永远不会知道你是否停止寻找。它可能在下一个弯道附近或下一个小山上,”Czaja 说。