NASA的毅力号火星车以新的视角观察火星

NASA的毅力号火星车使用SHERLOC——其机械臂末端的几个仪器之一——来研究一个绰号为“斯金纳山脊”的地区的岩石。
影像来源：NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS

一台名为SHERLOC的尖端仪器在最近的一项研究中发挥了关键作用，该仪器用于寻找与古代生命潜在相关的分子。

在登陆火星的头400天里，NASA的毅力号火星车可能已经发现了各种各样的有机物——被认为是生命基石的碳基分子——这要归功于火星车机械臂上的创新仪器SHERLOC。这项任务的科学家正在寻找数十亿年前火星上支持微生物生命的证据，他们不确定这些分子是生物来源还是地质来源形成，但他们很感兴趣。

SHERLOC是用拉曼和发光扫描宜居环境的有机物和化学物质的缩写，它帮助科学家决定一个样本是否值得收集。这使得该仪器对火星样本返回任务至关重要。毅力号火星车是这项任务的第一步，该任务由NASA和ESA（欧洲航天局）联合发起，旨在从火星带回科学选择的样本，用比送到火星要复杂得多的实验室设备在地球上进行研究。这些样本需要被带回以确认有机物的存在。

这张图片中的每种颜色都代表了岩石表面不同的矿物。这张矿物图是SHERLOC仪器在NASA的毅力号火星车发射前的一次测试中绘制。
影像来源：NASA/JPL-Caltech

SHERLOC的能力集中在一项技术上，该技术通过分析岩石散射光线的方式来观察岩石的化学组成。该仪器将紫外激光对准目标。光被吸收然后反射的方式——一种被称为拉曼效应的现象——提供了不同分子的独特光谱指纹。这使科学家能够对岩石中存在的有机物和矿物质进行分类，并了解岩石形成的环境。例如，咸水可以形成与淡水不同的矿物质。

SHERLOC用WATSON（用于操作和工程的广角地形传感器）相机拍摄到岩石的纹理后，它会将数据添加到这些图像中，以创建岩石表面化学物质的空间图。最近发表在《自然》杂志上的一篇论文详细介绍了这一结果，结果正如该仪器的科学团队所希望的那样充满希望。

在一个名为加德（Garde）的岩石目标内，NASA的毅力号火星车上机械臂末端的仪器之一SHERLOC观察到了不同种类的碳基分子，即有机化合物。
影像来源：NASA/JPL-Caltech/MSSS/LANL/PhotonSys

“这些探测是SHERLOC所能发现的一个令人兴奋的例子，它们帮助我们了解如何寻找最佳样本。”NASA位于南加州的喷气推进实验室的主要作者苏南达·夏尔马说。喷气推进实验室建造了SHERLOC和毅力号火星车。

NASA的好奇号火星车于2012年登陆火星，在距离毅力号2300英里（3,700公里）的盖尔撞击坑多次证实了有机分子的存在。好奇号依靠的是火星样本分析（SAM），即探测器腹部的一种仪器，它可以加热粉末状的岩石样本，并对产生的蒸汽进行化学分析。

由于毅力号的科学家们正在寻找可能保存了古代微生物迹象的岩石，他们希望将这些样本完整地保存下来，以便在地球上进行更深入的研究。

进入核心

这篇发表在《自然》杂志上的新论文研究了SHERLOC研究过的10个岩石目标，包括一个绰号为夸提尔（Quartier）的目标。

这张位于NASA毅力号火星车机械臂末端的SHERLOC仪器的特写照片是在火星车发射到火星之前拍摄。
影像来源：NASA/JPL-Caltech

“我们在夸提尔（Quartier）的数据中发现了一系列与有机物相一致的信号。”夏尔马说。“这吸引了所有人的注意力。”

当从SHERLOC和其他仪器传回的数据看起来有希望时，科学团队就决定是否使用火星车的钻头来钻取大约一块教室粉笔大小的岩石样本。在分析了夸提尔之后，他们从同一块岩石中提取了岩芯样本罗宾（Robine）和马来（Malay）——迄今为止收集的20个岩芯样本中的两个（通过样本仪表板了解更多信息）。

选择一个好的目标来收集样本并不像寻找最多的有机分子那么简单。最终，毅力号的科学家们希望收集一组样本，这些样本可以代表耶泽洛陨石坑内所有不同区域的样本。这种广度将为未来研究这些样本的科学家提供背景，他们将想知道任何可能表明古代生命迹象的样本周围发生了什么变化。

挑选一个好的目标来收集样本并不像寻找最有机的分子那么简单。最终，坚持不懈的科学家们希望收集一组样本，这些样本可以代表耶泽罗撞击坑内所有不同区域的样本。这一广度将为未来研究这些样本的科学家提供背景，他们将想知道任何可能表明古代生命迹象的样本周围发生了什么变化。

“价值来自于总和，而不是任何单个样本。”夏尔马说。“点彩画是一个很好的类比。我们最终会退一步，看看这个地区是如何形成的。”

关于任务的更多信息

毅力号火星任务的一个关键目标是天体生物学，包括保存可能含有古代微生物生命迹象的样本。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。

如欲了解毅力号的更多信息，请访问:

https://mars.nasa.gov/mars2020/

参考来源：

https://www.nasa.gov/feature/jpl/nasa-s-perseverance-rover-sees-mars-in-a-new-light