毅力号火星车即将在另一个星球上建造第一个岩石和土壤样本仓库。建立一个缓存站点是到 2033 年将第一批岩石和泥土从火星返回地球的复杂准备工作中的一个里程碑。

几天之内，漫游者将开始把它的一些样本管，包含从火星表面收集的粉笔大小的岩石和沉积物核心，放入绰号为 Jezero Crater 三叉的区域的仓库中。


绿色圆圈表示火星上几个样本投放点的位置

在接下来的 30 天内，这 10 根管子将从火星车的腹部掉落约 2.9 英尺（88.4 厘米），并降落在三叉路的不同水平、无岩石地形上。

漫游者一直在从它钻探的岩石中收集成对的样本，并存放了一个备份集作为预防措施。

由美国国家航空航天局和欧洲航天局联合开展的火星样本返回计划将在未来十年内登陆火星、取回样本并将其送回地球。

火星样本返回计划首席科学家米纳克希·瓦德瓦 (Meenakshi Wadhwa) 在一份声明中说：“这个仓库的样本——以及恒心号上的重复样本——令人难以置信地代表了主要任务期间探索的区域。”

“我们不仅有火成岩和沉积岩记录了至少两种、可能四种甚至更多不同类型的水蚀变，而且还有风化层、大气和一个见证管，”瓦德瓦说，他 也是亚利桑那州立大学学院的院长地球和太空探索，指的是火山岩和沉积岩、被水、地表灰尘甚至火星大气层改变的岩石的例子。


12 月 14 日，Perseverance 在一个绰号为“三岔路口”的地区拍摄了一张未来仓库的照片

毅力号正在收集岩石和土壤，调查数十亿年前存在的一个古老湖泊的遗址。这种材料可能包含过去微生物的证据，这些证据将揭示火星上是否曾经存在过生命。科学家们将使用一些最精密的仪器来研究这些珍贵的样本。

将样本送回地球

最初，计划是在 2020 年代中期发射一个取回漫游车和一个样本检索着陆器。一旦释放到火星表面，取回漫游车就会从毅力号存放样本的地方取回样本。

现在，毅力号将成为将样本运送到着陆器的主要运输工具。对火星车的最新评估表明，它应该仍处于 2030 年交付样本的最佳状态 。毅力号将支持着陆器，着陆器的机械臂将转移样本。

样品回收着陆器将搭载两架样品回收直升机，其风格类似于目前在火星上的 Ingenuity 直升机——而不是取回漫游车。

Ingenuity 的性能给工程师留下了深刻的印象。这架直升机已经超过预期寿命存活了一年多，即将进行第37次飞行。如果“毅力号”无法将样本送回着陆器，小直升机将飞离着陆器，用手臂取回样本并带回。


迄今为止，毅力号在其旅程中收集了一组不同的样本

“到目前为止，火星任务只需要一个良好的着陆区；我们需要 11 个。

“第一个用于样品回收着陆器，但我们还需要在附近再安装 10 个，以便我们的样品回收直升机执行起飞和降落，以及驾驶。”

火星样本返回团队还专注于毅力号将用于投放样本的模式。


插图显示了将火星样本返回地球的机器人和航天器团队

“你不能简单地把它们扔成一大堆，因为回收直升机被设计为一次只与一个管子相互作用，”库克说。

流动站将以复杂的之字形布局放下管子，在每个下落区周围留出足够的空间，以确保直升机在必要时可以捡起它们。


毅力号对杰泽罗陨石坑的调查揭示了贝蒂岩等地层

样本检索着陆器还携带火星上升飞行器——有史以来第一枚从火星表面发射的火箭，样本安全地藏在里面。该航天器定于 2031 年从火星发射。另一项名为“地球返回轨道器”的任务将于 2020 年代中期从地球发射，与火星上升飞行器会合。


毅力号使用其机械臂相机拍摄了贝蒂岩的详细照片

地球返回轨道飞行器上有一个系统，当两辆车都在环绕红色星球的轨道上时，它将收集来自火星上升飞行器的样本容器。

然后地球返回轨道器将返回我们的星球。一旦航天器接近地球，它将释放装有 样本缓存的运载工具，该航天器将于 2033 年降落在地球上。

毅力号的未来计划

毅力号的主要任务将于 1 月 6 日结束——在它登陆这颗红色星球后将近两年（也是一个火星年）。但是火星车的旅程还没有结束。

“当我们的扩展任务开始时（1 月 7 日），我们仍将进行样本仓库部署，因此从这个角度来看没有任何变化，”JPL 的 Perseverance 项目经理 Art Thompson 在一份声明中说。“但是，一旦在三叉叉上摆好了桌子，我们就会前往三角洲的顶端。科学团队想好好看看那里。”

Perseverance 将在新的一年进入其名为 Delta Top Campaign 的新科学行动。漫游者将完成攀登古老河流三角洲的陡峭河岸，该三角洲曾在数十亿年前流入 Jezero Crater 的湖泊，并于 2 月到达三角洲的上表面。


这张地图显示了毅力号计划在 2023 年穿越 Jezero Crater 三角洲顶部的路线

在接下来的八个月里，毅力号将寻找河流 可能从 火星其他地方带走并沉积在三角洲的巨石和其他物质。

“Delta Top Campaign 让我们有机会一睹 Jezero Crater 壁外的地质过程，”JPL Perseverance 副项目科学家 Katie Stack Morgan 在一份声明中说。

“数十亿年前，一条汹涌的河流将碎片和巨石从 Jezero 城墙外数英里处带走。我们将探索这些古老的河流沉积物，并从它们长途跋涉的巨石和岩石中获取样本。”