NASA的毅力号火星车获得了火星上的泥土
12月2日和6日，NASA的毅力号火星车使用专门的钻头采集了火星表面的第一批风化层样本（破碎的岩石和灰尘）。之后，火星表面留下了两个洞。
影像来源：NASA/JPL Caltech
该任务的前两个风化层样本（破碎的岩石和灰尘）可以帮助科学家更好地了解这颗红色星球，并帮助工程师为未来的任务做准备。
NASA的毅力号火星车于12月2日和6日从火星表面采集了两个新的样本。但与迄今为止采集的15个岩芯不同，这些最新的样本来自一堆类似于沙丘但比沙丘小的风沙。现在，这两个样本中的一个被装在特殊的金属收集管中，作为火星样本返回任务的一部分，本月的某个时候将被考虑存放在火星表面。
科学家们希望利用地球上强大的实验室设备研究火星样本，以寻找古代微生物生命的迹象，并更好地了解火星表面的形成过程。大多数样品将是岩石；然而，研究人员还希望研究风化层（破碎的岩石和灰尘）这不仅是因为它可以告诉我们火星上的地质过程和环境，也是为了减轻宇航员在红色星球上面临的一些挑战。风化层可以影响从宇航服到太阳能电池板的所有东西，所以工程师和科学家对它都很感兴趣。
与岩芯一样，这些最新的样本是用火星车机械臂末端的钻头采集。但对于风化层样本，毅力号使用了一个一端带有小孔的长钉钻头来收集松散的物质。
2022年12月2日，NASA的毅力号火星车火星车拍摄了这张风化层（破碎的岩石和灰尘）的照片。这个被放置在金属管内的风化层样本，是火星样本返回任务中被考虑存放在火星表面的两个样本之一。
影像来源：NASA/JPL Caltech
工程师们用JPL开发的模拟风化层进行了大量测试后，设计了这种特殊的钻头。它被称为莫哈韦火星模拟物，由火山岩制成，根据以前火星任务收集的风化层图像和数据，压碎成从细粉尘到粗鹅卵石的颗粒大小。
“我们了解的关于风化层颗粒的大小、形状和化学性质的一切都有助于我们设计和测试未来的任务更好的工具。”领导毅力号任务的NASA位于南加州的喷气推进实验室的爱奥那岛·蒂罗娜说，蒂罗娜是收集最近风化层样本行动的负责人。”我们拥有的数据越多，我们的模拟就越真实。”
乐观号是NASA的毅力号火星车的全尺寸复制品，在喷气推进实验室（JPL）的一堆模拟风化层（破碎的岩石和灰尘）中测试毅力号风化层钻头模型。
影像来源：NASA/JPL Caltech
尘埃的挑战
近距离研究风化层可以帮助工程师设计未来的火星任务，以及未来火星宇航员使用的设备。尘埃和风化层会损坏航天器和科学仪器。风化层会堵塞敏感部件，减慢火星车的速度。这些颗粒也可能对宇航员构成独特的挑战：在阿波罗登月任务期间，人们发现月球风化层非常尖锐，可以在宇航服上撕开微小的洞。
如果将风化层包裹在基地周围，可以保护宇航员免受辐射，但它也存在风险：火星表面含有高氯酸盐，这是一种有毒的化学物质，，如果不慎吸入或摄入大量的风化层，可能会威胁宇航员的健康。
“如果我们在火星上有一个更持久的存在，我们需要知道尘埃和风化层将如何与我们的航天器和栖息地相互作用。”毅力号团队成员艾琳·吉本斯说，她是麦吉尔大学的博士研究生，作为她工作的一部分，她使用火星车的岩石蒸发激光器SuperCam研究火星风化层模拟物。
“其中一些尘埃颗粒可能像香烟烟雾一样细小，可能会进入宇航员的呼吸装置。”吉本斯补充说，他以前是NASA研究人类-机器人探索火星项目的一员。“我们希望更全面地了解哪些材料会对我们的探险者有害，无论是人类还是机器人。”
NASA的毅力号火星车使用的钻头在发射前安装完毕。从左起，是风化层钻头，六个钻头用于钻取岩芯，2个摩擦钻头用于清除岩石外层的灰尘，以便火星车能够获取其成分的准确数据。
影像来源：NASA/JPL Caltech
除了回答有关健康和安全隐患的问题，一管火星风化层还能激发科学奇迹。在显微镜下观察它，可以看到形状和颜色各异的万花筒般的颗粒。每一个都像拼图一样，在数十亿年的时间里，它们都被风和水连接在一起。
“火星风化层中混合了如此多不同的物质。”毅力号的样本返回科学家之一、内华达大学拉斯维加斯分校的利比·豪斯拉特表示。“每个样本都代表了行星表面的完整历史。”
作为地球土壤专家，豪斯拉斯最感兴趣的是寻找水和岩石之间相互作用的迹象。在地球上，几乎所有有水的地方都有生命。几十亿年前火星可能也是如此，当时火星的气候与地球的气候非常相似。
关于毅力号的更多信息
毅力号火星任务的一个关键目标是天体生物学，包括寻找古代微生物生命的迹象。火星车将描绘火星的地质和过去的气候，为人类对这颗红色星球的探索铺平道路，并成为第一个收集和储存火星岩石和风化层（破碎的岩石和灰尘）的任务。
随后，NASA与欧洲航天局（ESA）合作，将向火星发送航天器，从火星表面收集这些密封样本，并将其送回地球进行深入分析。
火星2020毅力号任务是NASA月球到火星探索方法的一部分，其中包括阿尔忒弥斯登月任务，这将有助于为人类探索这颗红色星球做准备。
喷气推进实验室由加利福尼亚州帕萨迪纳市的加州理工学院为NASA管理，负责建造和管理毅力号火星车的运行。
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参考来源：
https://www.nasa.gov/feature/jpl/nasa-s-perseverance-rover-gets-the-dirt-on-mars
