美国宇航局“毅力号”渡过古河,实现科学目标

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美国国家航空航天局(NASA) 2024-06-13

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内雷特瓦山谷最初被认为只不过是一条避开阻碍探测器前进的巨石的路线,但它为科学团队提供了丰富的地质选择。   

为了避开会震动车轮的巨石,NASA 的“毅力号”火星探测器绕道穿过沙丘地带,于 6 月 9 日到达其最新的科学兴趣区。路线的改变不仅将到达该区域(绰号“光明天使”)的预计行车时间缩短了数周,还让科学团队有机会在古老的河道中发现令人兴奋的地质特征。

毅力号正处于第四次科学任务的后期阶段,寻找“边缘单元”中碳酸盐和橄榄石沉积物的证据,该区域位于杰泽罗陨石坑边缘内侧。光明天使位于北部水道壁的底部,以浅色岩石露头为特征,这些露头可能是河流侵蚀暴露的古老岩石,也可能是填满水道的沉积物。该团队希望找到与富含碳酸盐和橄榄石的边缘单元不同的岩石,并收集有关杰泽罗历史的更多线索。

这幅马赛克拼图由美国宇航局毅力号火星车拍摄的 18 张照片拼接而成,展示的是 5 月 27 日“沃什伯恩山”上的一片巨石场。火星车的科学团队对位于中心的浅色巨石的纹理和化学成分的多样性感到好奇,因此将这块岩石昵称为“阿托科角”。

美国宇航局/喷气推进实验室-加州理工学院/亚利桑那州立大学/MSSS

为了到达光明天使,火星车沿着内雷特瓦河谷河道的山脊行驶,数十亿年前,这条河道承载着大量流入耶泽罗陨石坑的水。“我们从 1 月下旬开始沿着河道平行行驶,取得了相当不错的进展,但后来巨石变得越来越大,越来越多,”南加州美国宇航局喷气推进实验室的毅力号副战略路线规划负责人埃文·格雷泽说。“火星日平均行驶距离超过一百米,现在却只有几十米。这让人很沮丧。”

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在崎岖的地形中,埃文和他的团队利用火星车图像规划每次行驶约 100 英尺(30 米)。为了在任何一个火星日或太阳日走得更远,规划人员依靠毅力号的自动导航系统( AutoNav)来接管。但随着岩石越来越多,AutoNav 往往会判断行进方向不符合其意愿并停止,从而降低了及时抵达光明天使的希望。然而,该团队仍抱有希望,因为他们知道他们可能会成功穿越河道中四分之一英里(400 米)的沙丘地带。

6 月 6 日,美国宇航局的“毅力号”火星车在古老的内雷特瓦河谷河道中行驶时,用一台导航相机拍摄到了这片具有科学意义的区域,名为“光明天使”,即右侧远处的浅色调区域。

美国宇航局/加州理工学院喷气推进实验室

“我们一路上都在盯着北边的河道,希望找到一个沙丘较小、距离较远的区域,让火星探测器能够从中通过——因为众所周知,沙丘会吞噬火星探测器,”格雷泽说。“毅力号还需要一个入口坡道,以便我们能够安全地通过。当图像显示两者时,我们便直奔那里。”

毅力号科学团队也渴望穿越古河道,因为他们想研究古火星河流过程。

在 AutoNav 的帮助下,毅力号在一火星日内行驶了 656 英尺(200 米),到达了第一个科学站。目标是“沃什伯恩山”,这是一座布满有趣巨石的山丘,其中一些巨石是火星上从未见过的。

这张地图叠加在美国宇航局火星奥德赛号轨道器拍摄的图像上,展示了毅力号在 1 月 21 日至 6 月 11 日之间的行进路线。白点表示火星车在内雷特瓦河谷河道旁完成穿越后停下的位置。淡蓝色线表示火星车在河道内的路线。

美国国家航空航天局/加州理工学院喷气推进实验室/亚利桑那大学

“沃什伯恩山的纹理和成分多样性让团队兴奋不已,因为这些岩石代表着从火山口边缘甚至更远的地方带下来的各种地质​​礼物,”贝灵汉西华盛顿大学的布拉德·加辛斯基 (Brad Garczynski) 说道,他是本次科学活动的联合负责人。“但在所有这些不同的岩石中,有一块真正引起了我们的注意。”他们给它起了个绰号叫“阿托科角”。

这块斑点斑驳、色调浅的巨石宽约 18 英寸(45 厘米),高约 14 英寸(35 厘米),在一片深色巨石中格外显眼。毅力号的 SuperCam 和 Mastcam-Z 仪器的分析表明,这块岩石由辉石和长石矿物组成。就其矿物颗粒和晶体的大小、形状和排列而言——以及可能的化学成分——阿托科角是独一无二的。

一些“毅力号”科学家推测,构成阿托科点的矿物是在地下岩浆体中产生的,而岩浆体现在可能暴露在陨石坑边缘。团队中的其他人则怀疑这块巨石是否是在杰泽罗陨石坑壁外很远的地方形成的,并被火星湍急的水流带到了那里。无论如何,该团队认为,虽然阿托科点是他们见过的第一个此类巨石,但不会是最后一个。

离开沃什伯恩山后,火星车向北行驶了 433 英尺(132 米),调查了“凝灰岩悬崖”的地质情况,然后进行了为期四个太阳日、1,985 英尺(605 米)的旅程,到达光明天使。毅力号目前正在分析岩石露头,以评估是否应采集岩心样本。

更多关于任务的信息

毅力号火星探测任务的一个主要目标是天体生物学研究,包括储存可能含有古代微生物生命迹象的样本。该探测器将描述火星的地质和过去气候,为人类探索这颗红色星球铺平道路,并成为第一个收集和储存火星岩石和风化层的探测任务。

美国宇航局的后续任务将与欧洲航天局 (ESA) 合作,派遣航天器前往火星,从表面收集这些密封的样本,并返回地球进行深入分析。

火星2020毅力号任务是美国宇航局月球至火星探索计划的一部分,该计划还包括阿尔忒弥斯月球任务,这将有助于人类为探索这颗红色星球做好准备。

美国宇航局喷气推进实验室由加州理工学院代为管理,负责建造并管理“毅力号”火星车的运行。

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