喷气推进实验室 | Page 10 of 16

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听听毅力号火星车记录的火星声音

ByNASA中文 2021年10月19日2021年10月19日

这幅NASA毅力号火星车的插图显示了其两个麦克风的位置。影像来源：NASA/JPL-Caltech 六轮航天器上的两个麦克风为科学家和工程师探索这颗红色星球的方式增添了新的维度。多亏了NASA毅力号火星车上的两个麦克风，这项任务记录了近5个小时的火星阵风，火星车车轮碾过沙砾的嘎吱声，以及探测器移动手臂时马达发出的嗡嗡声。这些声音让科学家和工程师能够以新的方式体验这颗红色星球——并且邀请每个人都来聆听。 “就好像你真的站在那里一样，”在法国法国天体物理学和行星学研究所研究麦克风数据的行星科学家巴普蒂斯特·奇德说。 “火星的声音具有强烈的低音振动，所以当你戴上耳机时，你能真正感受到它。我认为麦克风将成为未来火星和太阳系科学的重要资产。” 这些商业级的麦克风与NASA毅力号火星车底盘上的一个麦克风相似。影像来源：由DPA提供毅力号是第一个使用专用麦克风录制红色星球声音的航天器——这两个麦克风都是市售的现成设备。其中一个安装在火星车底盘的一侧；另一个麦克风位于毅力号的桅杆上，作为SuperCam激光仪器对岩石和大气层调查的补充。 NASA的毅力号火星车携带两个麦克风，直接记录红色星球上的声音，包括机智号直升机和火星车本身的工作。这些录音首次提供了一种体验火星的新方式。影像来源：NASA/JPL-Caltech 车身麦克风由NASA位于南加州的喷气推进实验室提供，而SuperCam仪器及其麦克风则由位于新墨西哥州的洛斯阿拉莫斯国家实验室（LANL）和法国国家空间研究中心（CNES）下属的一个研究实验室联盟提供。太空麦克风时代超级摄像机通过激光对岩石和土壤进行研究，然后用摄像机分析产生的水蒸气。由于每个目标的激光脉冲高达数百次，记录这些脉冲声音的机会迅速增加：麦克风已经记录了超过25000次激光射击。其中一些录音让科学家了解了火星大气的变化。毕竟，声音在空气中是通过振动传播的。在毅力号的桅杆上，SuperCam麦克风是监测“微湍流”（空气中的微小变化）的理想位置，并补充了火星探测器的专用风传感器，后者是一套大气工具的一部分，称为MEDA，是火星环境动力学分析仪的缩写。 MEDA的传感器对风速、压力和温度进行每秒一到两次采样，每次采样时间长达两小时。另一方面，SuperCam的麦克风可以在几分钟内以每秒20,000次的速度提供类似的信息。 NASA的毅力号火星车携带了两个商用级麦克风，包括其桅杆上的这一个。桅杆上的麦克风是SuperCam仪器的一部分。影像来源：NASA/JPL-Caltech “这有点像将放大镜与放大100倍的显微镜相比较，”MEDA的主要研究者，马德里国家航空技术研究所天体生物学中心的何塞·罗德里格斯-曼弗雷迪说。“从气象科学家的角度来看，每个角度——细节和背景——都是相辅相成的。” 麦克风还可以研究声音在火星上如何传播。由于火星的大气层密度比地球小得多，科学家们知道，高音调的声音尤其难以听到。4月30日，机智号直升机在262英尺(80米)的高空进行第四次飞行，麦克风捕捉到直升机旋翼的嗡嗡声时，一些不确定他们能否听到任何声音的科学家感到惊讶。来自直升机音频的信息使研究人员能够消除为预测声音在火星上如何传播而开发的三个模型中的两个。 NASA的毅力号火星车携带了两个商用级麦克风，包括其底盘上的这个。影像来源：NASA/JPL-Caltech “火星上的声音传播的距离比我们想象的要远得多，”尼娜·兰扎说。“它向您展示了进行现场科学的重要性。” 声音检查太空探索的另一个方面也可以从音频维度中受益：航天器维护。工程师们用摄像机监测好奇号火星车的车轮磨损情况和洞察号太阳能电池板上积聚的灰尘。有了麦克风，他们还可以检查航天器的性能，就像机械师听汽车引擎的声音一样。毅力号团队正在收集大量的从火星车底盘麦克风上录制的录音，这个麦克风的位置很好，可以听到车轮和其他内部系统的声音。虽然目前还没有足够的记录来检测任何变化，但随着时间的推移，工程师们可能能够仔细研究这些数据，并识别出细微的差异，比如进入某个特定车轮的额外电流。这将增加他们已经监测航天器健康状况的方式。 “我们很愿意经常听到这些声音，”毅力号在喷气推进实验室负责机器人操作的首席工程师万迪·维尔玛说。“我们经常在地球上的测试火星车上监听声音模式的变化，这可能表明有一个问题需要关注。” 关于任务的更多信息毅力号在火星上的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。火星车将描述火星的地质和过去的气候特征，为人类探索红色星球铺平道路，并成为第一个收集和储存火星岩石和风化层（破碎的岩石和灰尘）的任务。随后，NASA将与ESA合作，向火星发射航天器，从火星表面收集这些密封的样本，并将它们送回地球进行深入分析。火星2020毅力号任务是NASA从月球到火星探索方法的一部分，其中包括对阿尔忒弥斯登月任务，这将有助于为人类探索红色星球做准备。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营。如欲了解有关毅力的更多信息，请访问： mars.nasa.gov/mars2020/ 和 nasa.gov/perseverance 参考来源： https://www.nasa.gov/feature/jpl/hear-sounds-from-mars-captured-by-nasa-s-perseverance-rover

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随着第一批火星样本的打包，毅力号开始了非凡的样本返回任务

ByNASA中文 2021年10月15日2021年10月15日

美国国家航空航天局（NASA）和欧洲航天局（European Space Agency, ESA）正在开展一项活动，将火星样本送回地球。 9月1日，NASA的毅力号火星车展开了它的机械臂，将一个钻头放在火星表面，并向下钻了大约2英寸（6厘米），以提取一个岩石核心。火星车后来将岩芯密封在样本管内。这一历史性事件标志着航天器首次从另一颗行星收集岩石样本，这些样本可以由未来的航天器返回地球。火星样本返回是一个多任务活动，旨在检索坚毅号将在未来几年内收集的岩心。目前处于概念设计和技术开发阶段，该活动是航天史上最雄心勃勃的努力之一，涉及多个航天器、多次发射和几十个政府机构。 “自20世纪80年代以来，从火星返回样本一直是行星科学界的优先事项，而最终实现这一目标的潜在机会释放出了一股创造力。”位于华盛顿NASA总部的NASA火星探索计划首席科学家迈克尔迈耶（Michael·Meyer）说。在这张来自NASA毅力号火星车的采样和缓存系统相机（称为CacheCam）的图片中，可以看到火星岩石的第一个钻孔样品（中间位置）在钛合金样品采集管内。这张图片拍摄于2021年9月6日（任务的第194个火星日），在此之前，该系统将金属帽连接并密封在管道上。拍摄这张照片是为了使岩芯样本能够聚焦。样品周围的暗环是样管内壁的一部分。围绕着样品管和样品的明亮的金色环是“轴承圈”，这是一个不对称的法兰，一旦取芯钻头钻到岩石上，就会帮助剪切样品。这张图片中最外面的斑驳的棕色圆盘是漫游车自适应贮藏组件中的样品处理臂的一部分。影像来源：NASA/JPL-Caltech 在地球上分析样本——而不是将任务分配给火星表面的火星车——的好处是，科学家们可以使用多种尖端实验室技术，这些技术太大，太复杂，无法送到火星上。而且他们可以在实验室中更快地进行分析，同时提供更多关于火星上是否曾经存在生命的信息。 “从我还是研究生的时候，我就梦想着有火星样本来分析。”由美国宇航局位于南加州的喷气推进实验室管理的火星样本返回计划首席科学家米纳克什·瓦德瓦（Meenakshi Wadhwa）说。“收集这些记录充分的样本，最终将使我们能够在样本返回后在地球上最好的实验室对它们进行分析。” 火星样本返回将涉及几个第一次，旨在解决一个悬而未决的问题：除了地球之外，生命是否在太阳系的任何地方扎根？美国宇航局位于马里兰州格林贝尔特的戈达德太空飞行中心的天体生物学家丹尼尔·格拉文（Daniel Glavin）说：“我的整个职业生涯都在努力寻找机会来回答这个问题。” 格拉文正在帮助设计系统，以保护火星样本在从火星到地球的整个旅程中免受污染。从火星上收集样本并将其带回地球将是一项历史性的任务，它始于2020年7月30日NASA毅力号火星车的发射。毅力号在2021年9月收集了它的第一批岩芯样本。火星车将把它们留在火星上，供未来的任务取回并送回地球。NASA和ESA正在为这个拟议的火星样本返回活动巩固概念。目前的概念包括一个着陆器，一个取物漫游器，一个将样本容器发射到火星轨道的上升飞行器，以及一个带有有效载荷的回收航天器，用于捕获和保存样本，然后将它们送回地球，在无人居住的地区着陆。影像来源：动画来源：NASA/JPL-Caltech, ESA, NASA/GSFC and NASA/GRC. 技术援助：James Tralie, NASA Goddard. 音乐来源：Axel Coon and Ralf Goebel of Universal Production Music. 与ESA合作开发的火星样本返回任务将要求自动从火星表面发射一枚装满宝贵的地外货物的火箭。工程师需要确保火箭的轨道与绕火星飞行的航天器的轨道一致，这样样本舱才能被转移到轨道器上。然后，轨道飞行器将把样本舱送回地球，科学家们将在那里等待将样本舱安全装载，然后将其运送到一个安全的生物危害设施，该设施目前正在开发中。在将火星样本带到地球之前，科学家和工程师必须克服几个挑战。下面我们来看看其中一个：保护地球免受火星侵袭保持样本在化学上的原始状态，以便在地球上进行严格的研究，同时对其存储容器采取极端的消毒措施，以确保没有任何危险的物质被运送到地球，这是一项让火星样品返回真正前所未有的任务。数十亿年前，这颗红色星球可能拥有舒适的生命环境，在温暖潮湿的环境中茁壮成长。然而，根据来自火星轨道器、着陆器和火星车数十年的数据，NASA极不可能带回带有活火星生物的样本。相反，科学家们希望找到有机物的化石或其他古代微生物生命的迹象。尽管将任何生物带到地球的风险很低，但出于谨慎的考虑，NASA采取重大措施，以确保火星样本在整个旅程中保持安全密封。在整个耶泽罗陨石坑收集岩芯并将其放置在主要由钛（世界上最坚固的金属之一）制成的样品管里，毅力号将样品管紧紧地密封，以防止哪怕是最小的颗粒也不会意外释放。然后，这些样品管被储存在火星车的腹部，直到NASA决定将它们投放到火星表面的时间和地点。样本返回任务将包括一个ESA样本收集探测器，该探测器将于本十年晚些时候从地球发射，以拾取毅力号收集的样本。位于俄亥俄州克利夫兰的NASA格伦研究中心的工程师们正在设计取样车的车轮。该火星车将把样本转移到喷气推进实验室开发的着陆器上。着陆器上的机械臂将把样品装入一个火箭的顶端，该火箭由位于阿拉巴马州亨茨维尔的NASA马歇尔空间飞行中心设计。火箭将把样本舱送到火星轨道，ESA的轨道飞行器将在那里等待接收样本舱。在轨道飞行器内部，太空舱将准备通过由NASA戈达德领导的团队开发的有效载荷运送到地球。这一准备工作包括将样品舱密封在一个干净的容器内，以捕获任何火星物质，对密封密封进行消毒，并在返回地球之前使用戈达德研发的机械臂将密封容器放入地球返回舱中。该图展示了一组未来机器人协同工作的概念，用于将NASA的毅力号火星车在火星表面收集的样本运回地球。图片来源：NASA/ESA/JPL-Caltech NASA工程师的主要任务之一是找出如何密封和消毒样本容器，同时又不破坏里面岩芯的重要化学特征。该团队目前正在测试的技术之一是钎焊技术，该技术将金属合金熔化成液体，基本上将金属粘合在一起。钎焊可以在足够高的温度下密封样品容器，以消毒可能留在缝隙中的任何灰尘。 “我们现在最大的技术挑战之一是，在距离约1000华氏度（或538摄氏度）熔化的金属几英寸远的地方，我们必须将这些非凡的火星样本保持在它们在火星上可能经历的最热温度以下，即约86华氏度（30摄氏度），”戈达德系统工程师布伦丹·费汉（Brendan Feehan）说，该系统将捕获、容纳样本，并通过ESA的轨道飞行器运送到地球。“我们的钎焊解决方案的初步测试结果证实了我们走在正确的道路上。” 费汉和他的同事们精心设计，只允许在需要进行钎焊的地方加热，从而限制热量流向样品。此外，工程师可以用一种材料将样品隔离起来，这种材料会吸收热量然后非常缓慢地释放热量，或者他们可以安装导体，将热量从样品中带走。格莱文说，无论团队开发出何种技术，都将不仅对火星样本至关重要，对未来前往木卫二或土卫二的样本返回任务也至关重要。“在那里，我们可以收集并返回可能含有活外星生物的新鲜海洋羽流样本。所以我们需要解决这个问题。” NASA为消除对地球的有害污染风险所做的严格努力可以追溯到1967年的国际《外层空间条约》，该条约呼吁各国防止地球生物体污染天体，并防止返回的样本污染地球。为了安全地将火星样本送回地球，NASA不仅与ESA合作，而且还与至少19个美国政府部门和机构合作，包括美国疾病控制和预防中心和美国国土安全部。

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冰冷的“胶水”可能控制着南极冰架断裂的速度

ByNASA中文 2021年10月13日2021年10月13日

这张2016年的照片显示了一条裂缝，在几个月内，裂缝进一步扩大，并从南极洲的拉森C冰架上释放出一座特拉华州大小的冰山。在裂缝的一侧可以看到mélange的粗糙表面。影像来源：NASA/GSFC/OIB 随着南极洲冰架上被称为“mélange”的冰雪碎石融化，即使在寒冷的冬天，裂缝也会扩大，冰山也会断裂。位于南加州的美国宇航局喷气推进实验室和加州大学欧文分校的研究人员发现了一个冰雪过程，可能导致一座特拉华州大小的冰山在2017年南半球的巨大拉森C冰架上断裂。这一发现表明，mélange——一种风吹雪、冰山碎片以及冰架内和周围的海冰的混合物——于将冰架固定在一起至关重要。这一发现意味着，由于气温上升，这些冰架的破裂速度可能比科学家预期的还要快。冰架是延伸到海洋上的冰川漂浮的舌头，减缓了南极洲的冰川对全球海平面上升的速度。当冰川的冰架在南大洋上流出时，它最终会撞上一个岛屿、海底山脊或包围冰川的海湾壁。冰架减缓了冰川的前进速度，就像高速公路上的事故减缓了后面的交通一样——只不过，冰架的卡位可以将流入大海的冰块阻挡数千年之久。但近几十年来，南极半岛的冰架移动和解体的速度越来越快。裂缝深化成裂口，从上到下切开冰架并扩大，最终将冰山释放到海洋中。如果这个过程继续下去，直到有足够多的冰架断裂（如2002年的拉森B），冰架阻挡的冰川开始以更快的速度从陆地流向海洋。这增加了海平面上升的速度。气候变暖是造成这种冰架行为变化的根本原因，因为它提高了冰川上方的空气和下方的海水的温度。但是，冰架对气候变暖的反应方式尚不完全清楚。科学家们认为，融水汇聚在冰层上的冻融循环正在使裂缝扩大。但是，如果是这样的话，拉森C号怎么会在冬天释放出它的巨大冰山，而当时冰层已经被冻结了几个月？为了回答这个问题，喷气推进实验室和加州大学欧文分校的研究人员把重点放在了mélange上。这种杂乱、块状的混合物具有类似于胶水或灌浆料的天然特性，可以填补裂缝或缝隙，并粘在冰和岩石上。当它积聚在冰架的裂缝中时，它会形成一个与周围的冰一样坚硬的薄层，将裂缝固定在一起。在冰架的两侧，一层层的mélange将冰与周围的岩壁粘合在一起。加州大学欧文分校教授、该研究的共同作者埃里克·里格诺特（Eric Rignot说）：“我们一直怀疑mélange发挥了关键作用，但直到最近我们才对其特征有了很好的观察。”该研究发表在《美国国家科学院院刊》上。为什么这很重要？拉鲁尔说：“因为我们已经发现了一个物理过程，这个物理过程能够在大气大幅度变暖之前破坏冰架的稳定。”科学家们经常利用预测的气温上升来估计南极冰架将以多快的速度解体，从而估计全球海平面上升的速度。但是狭窄的mélange层主要是由于与下面全年持续的海水接触而融化。在一年中的任何时候，它们可能会变得太薄，无法继续支撑冰架。 “我们认为这个过程可能解释了为什么南极半岛的冰架在融水开始在其表面积聚之前几十年就开始破裂。”里格诺特说。 “这意味着南极冰架可能更容易受到气候变暖的影响——而且比之前想象的要早。” 参考来源： https://www.nasa.gov/feature/jpl/icy-glue-may-control-pace-of-antarctic-ice-shelf-breakup

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毅力号为耶泽罗陨石坑的含水历史提供了更多信息

ByNASA中文 2021年10月9日2021年10月9日

在这张由毅力号火星车的Mastcam-Z仪器于2021年4月17日拍摄的图片中，可以看到科学团队称之为“Scarp a”的悬崖。影像来源：NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS 来自NASA在红色星球上的最新六轮车的图片表明，该地区曾经历过严重的洪水事件。 NASA毅力号火星车科学团队的一篇新论文详细介绍了耶泽罗陨石坑现已干涸的湖泊的水文循环，这比最初认为的更加复杂和有趣。这些发现是基于火星车提供的长而陡峭的斜坡的详细图像，这些斜坡被称为悬崖，或者说是三角洲上的陡崖，这些斜坡是由很久以前为陨石坑湖泊提供水源的一条古河口的沉积物积累而成。这些图像显示，数十亿年前，当火星的大气层厚到足以支持水在其表面流动时，耶泽罗的扇形河流三角洲经历了晚期的洪水事件，将岩石和碎片从陨石坑外的高地带入其中。这张沿着火星耶泽罗陨石坑三角洲的悬崖或陡坡的图像是由毅力号火星车的Mastcam-Z仪器的数据生成。顶部的插图是由远程显微成像仪提供的特写图像，该成像仪是SuperCam仪器的一部分。影像来源：NASA/JPL-Caltech/LANL/CNES/CNRS/ASU/MSSS 由火星车的左右Mastcam-Z相机以及它的远程微观成像仪（RMI，SuperCam仪器的一部分）拍摄，它们还提供了火星车最适合寻找岩石和沉积物样本的地方，包括那些可能含有有机化合物和其他生命曾经存在的证据。火星车团队长期以来一直计划访问三角洲，因为它有可能藏有古代微生物生命的迹象。该任务的主要目标之一是收集可由多任务火星样本返回工作带回到地球的样本，使科学家能够用强大的实验室设备分析这些材料，这些设备太大，无法带到火星上。这篇关于毅力号悬崖图像的论文于2021年10月7日在《科学》杂志上在线发布，这是第一项利用火星车于 2月18日着陆后获得的数据发表的研究。这张带注释的图像显示了NASA的毅力号火星车（右下）、“科迪亚克”山丘（左下）和沿耶泽罗陨石坑三角洲的几个著名的陡峭堤岸（被称为悬崖或陡坡）的位置。影像来源：NASA/JPL-Caltech/University of Arizona/USGS 毅力号的“科迪亚克”时刻在拍摄图像时，悬崖位于火星车的西北部，距离大约 1.2 英里（2.2 公里）。在火星车的西南部，在大约相同的距离处，有另一块突出的岩石露出地面，团队称之为“科迪亚克”。在其古老的过去，科迪亚克位于三角洲的南部边缘，这在当时应该是一个完整的地质结构。在毅力号抵达之前，科迪亚克只从轨道上得到过图像。从表面上看，火星车的Mastcam-Z和RMI图像首次揭示了沿科迪亚克东面的地层——岩层的顺序和位置，它提供了关于地质沉积的相对时间的信息。那里的倾斜和水平分层是地质学家在地球上看到的河流三角洲。 “以前从未在火星上看到过保存得如此完好的地层。”论文的主要作者法国南特平面与地球动力学实验室的毅力科学家尼古拉斯·曼戈尔德（Nicolas Mangold）说。“这是关键的观测结果，使我们能够彻底确认耶泽罗湖和河流三角洲的存在。在我们到达三角洲的几个月前，更好地了解水文情况，将会给我们带来巨大的回报。” 虽然科迪亚克的结果很重要，但最让探测器科学团队感到惊讶的是东北方陡坡的图像。这张“科迪亚克”的照片是由毅力号的Mastcam-Z 仪器于2021年2月22拍摄，它是火星耶泽罗陨石坑内被称为三角洲的扇形沉积物沉积物的残余物。影像来源：NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS 移动的巨石这些陡坡的图像显示，其下半部的层次结构与科迪亚克的类似。但在每一处陡峭的岩壁上方，Mastcam-Z和RMI拍摄到了石头和巨石。曼戈尔德说:“我们在陡坡上看到了明显的岩层，其中包含直径达5英尺(1.5米)的巨石，我们知道它们不应该出现在那里。” 这些地层意味着，滋养三角洲的缓慢、蜿蜒的水道一定是被后来快速移动的山洪所改变。曼戈尔德和科学团队估计，运送巨石所需的急流——有些长达数十英里——必须以每小时4到20英里（6到30公里）的速度流动。 “这些结果也对选择岩石取样的策略产生了影响。”这篇论文的共同作者来自伦敦帝国理工学院的毅力号科学家桑吉夫·古普塔（Sanjeev Gupta）说。“三角洲底部颗粒最细的物质可能是我们找到有机物和生物特征证据的最佳选择。而顶部的巨石将使我们能够对古老的地壳岩石进行取样。这两者都是在火星取样返回之前对岩石进行取样和缓存的主要目标。” 这幅拼接图的注释版本显示了沿耶泽罗陨石坑的河流三角洲的四个突出的悬崖或陡坡（长而陡的斜坡）的位置。这些图像是在2021年4月17日由NASA的毅力号火星车上的Mastcam-Z仪器拍摄。影像来源：NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS 深度不断变化的湖泊在耶泽罗陨石坑以前的湖泊历史早期，它的水位被认为已经高到足以覆盖陨石坑的东部边缘，在那里的轨道图像显示了一条流出河道的遗迹。这篇新论文补充了这种想法，认为耶泽罗湖的大小随着时间的推移而大幅波动，在水体最终完全消失之前，它的水位上升和下降了数十码。虽然不知道这些水位的波动是由洪水还是更渐进的环境变化所造成，但科学团队已经确定，它们发生在耶泽罗三角洲历史的后期，当时湖面至少比湖的最高水平低330英尺（100米）。而且，该团队期待着在未来获得更多见解：该三角洲将是火星车团队明年即将进行的第二次科学活动的起点。 “更好地了解耶泽罗三角洲是了解该地区水文变化的关键，”古普塔说，“它可能为了解整个火星干涸的原因提供有价值的见解。” 关于毅力号的更多信息毅力号在火星上的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。该火星车将描绘火星的地质和过去的气候特征，为人类探索红色星球铺平道路，并成为第一个收集和储存火星岩石和风化层的任务。随后的NASA任务将与ESA（欧洲航天局）合作，向火星发送航天器，从火星表面收集这些密封样品，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，其中包括阿耳忒弥斯登月任务，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操作。如欲了解有关毅力的更多信息，请访问： mars.nasa.gov/mars2020/ 和 nasa.gov/perseverance 参考来源： https://www.nasa.gov/feature/jpl/nasa-s-perseverance-sheds-more-light-on-jezero-crater-s-watery-past

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太阳能电力推进使普赛克航天器前进

ByNASA中文 2021年10月8日2021年10月8日

2021年7月，NASA拍摄了在JPL任务组装、测试和发射操作阶段的普赛克航天器。霍尔推进器——其中两个在红色的圆形保护罩下可见——将推动航天器到达其在主小行星带的目标。影像来源：美国宇航局/JPL-加州理工学院编者注：普赛克航天器最终飞行的速度，相对于普赛克将使用的氙气量，传统化学推进器需要多少推进剂，都已进行了修正。当NASA的普赛克航天器为自己提供动力穿越深空的时候，它的工作将更多地由大脑而不是体力来完成。曾经是科幻小说中的东西，高效和安静的电力推进将提供力量，推动普赛克航天器一路到达火星和木星之间的主小行星带。轨道器的目标是一个富含金属的小行星，也叫普赛克。该航天器将于2022年8月发射，并在三年半的时间里飞行约15亿英里（24亿公里）到达这颗小行星。科学家认为，这可能是一个星子的核心的一部分，而星子是早期岩质行星的组成部分。一旦进入轨道，任务小组将使用科学仪器的有效载荷来调查这个独特的目标可以揭示像地球这样的岩石行星的形成。在三年半的时间里飞行约15亿英里(24亿公里)到达这颗小行星。科学家们认为，这可能是一个星子的核心的一部分，而星子是早期岩石行星的组成部分。一旦进入轨道，任务团队将使用科学仪器的有效载荷来调查这个独特的目标可以揭示关于像地球这样的岩石行星的形成。 2021年7月，NASA喷气推进实验室的工程师努力将霍尔推进器整合到普赛克航天器中。其中一个推进器在飞船侧面的红色保护罩下可见。影像来源：美国宇航局/JPL-加州理工学院该航天器将依靠猎鹰重型运载火箭的大型化学火箭发动机从发射台起飞并摆脱地球的引力。但是一旦普赛克与运载火箭分离，剩下的旅程将依靠太阳能电力推进。这种推进形式始于大型太阳能电池阵列，将阳光转化为电能，为航天器的推进器提供动力源。它们被称为霍尔推进器，普赛克航天器将是第一个在月球轨道之外使用它们的航天器。对于推进剂，普赛克将携带装满氙气的罐子，与汽车头灯和等离子电视中使用的中性气体相同。航天器的四个推进器将使用电磁场来加速并排出氙气的带电原子或离子。当这些离子被排出时，它们产生推力，温和地推动普赛克穿过太空，发射出电离的氙气蓝色光束。在NASA的喷气推进实验室，工程师们准备将四个霍尔推进器（在红色保护罩下）集成到NASA的普赛克宇宙飞船上。推进器将推动普赛克到达主小行星带的目标。影像来源：美国宇航局/JPL-加州理工学院事实上，这种推力非常温和，它所施加的压力与你用手握住25分硬币的感觉差不多。但这足以加速普赛克穿越外太空。在没有大气阻力的情况下，航天器最终将加速到每小时124,000英里（每小时200,000公里），相对于地球的速度。由于霍尔推进器的效率很高，普赛克的霍尔推进器几乎可以不间断地运行数年而不会耗尽燃料。普赛克的燃料箱里将携带2030磅（922公斤）的氙气；工程师们估计，如果必须使用传统的化学推进器，该任务将消耗大约15倍的推进剂。 “甚至在一开始，当我们在2012年第一次设计任务时，我们就在讨论将太阳能电力推进作为计划的一部分。亚利桑那州立大学的林迪·埃尔金斯-坦顿说，他是此次任务的主要负责人。“这已经成为这次任务的一部分。它需要一个专门的团队来计算使用太阳能电力推进的轨迹和轨道。” 这幅插图描绘了NASA的普赛克航天器，将于2022年8月发射。影像来源：美国宇航局/JPL-加州理工学院/亚利桑那州立大学普赛克将从NASA肯尼迪航天中心具有历史意义的39A发射台发射。7个月后，也就是2023年5月，猎鹰重型火箭将把飞船送入火星轨道，进行重力辅助飞行。在2026年早期，推进器将做一些精细的工作，将航天器送入小行星普赛克的轨道，用一点芭蕾舞动作回到其目标的轨道。这项任务将特别棘手，因为科学家们对这颗小行星知之甚少，它在望远镜中只显示为一个小光点。地面雷达显示它大约有140英里（226公里）宽，呈土豆状，这意味着科学家在到达那里之前不会知道它的重力场究竟是如何运作的。在为期21个月的科学调查中，导航工程师将使用电力推进推进器，让飞船通过一系列的轨道，逐渐使飞船离普赛克越来越近。 NASA位于南加州的喷气推进实验室负责此次任务，该实验室使用的推进系统与深空1号类似。深空1号于1998年发射，在2001年任务结束前飞过一颗小行星和一颗彗星。它使用了太阳能电力推进器前往小行星灶神星并绕原行星谷神星运行。黎明号是首个环绕两个地外目标飞行的航天器，任务持续了11年，于2018年结束，当时它用完了用于维持其方向的肼推进剂。在左边，氙气等离子体从霍尔推进器发出蓝色的光芒，霍尔推进器与推动NASA普赛克宇宙飞船前往主小行星带的推进器相同。右边是一个类似的非操作推进器。图片来源：NASA/JPL-Caltech 推进器的合作伙伴几十年来，Maxar Technologies一直在使用太阳能电力推进为商业通信卫星提供动力。但对于普赛克来说，他们需要调整超级高效的霍尔推进器，以便在深空飞行，这就是喷气推进实验室的工程师们需要做的。两个团队都希望普赛克通过首次在月球轨道之外使用霍尔推进器，将有助于推动太阳能电力推进的极限。 Maxar的普赛克项目经理史蒂文·斯科特说:“太阳能电力推进技术提供了成本节约、效率和功率的正确组合，可以在支持未来的火星及其他科学任务中发挥重要作用。” 除了提供推进器外，Maxar在加州帕洛阿尔托的团队还负责建造该航天器的面包车大小的底盘，里面装有电气系统、推进系统、热系统以及制导和导航系统。当完全组装好后，普赛克将进入JPL的巨大热真空室进行测试，模拟深空环境。到明年春天，该航天器将从JPL运往卡纳维拉尔角发射。关于该任务的更多信息亚利桑那州立大学领导这项任务。JPL负责该任务的整体管理、系统工程、集成和测试以及任务操作。普赛克是NASA发现计划中的第14项任务。如欲了解有关NASA普赛克任务的更多信息，请访问。 http://www.nasa.gov/psyche https://psyche.asu.edu/ 参考来源： https://www.nasa.gov/feature/jpl/solar-electric-propulsion-makes-nasa-s-psyche-spacecraft-go

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毅力号火星车相机以前所未有的方式拍摄火星

ByNASA中文 2021年9月24日2021年9月24日

2021年9月10日，即任务的第198个火星日，NASA的毅力号火星车使用其WATSON相机，在一块绰号为“Rochette”的岩石上拍摄了这张自拍照。照片中可以看到火星车使用其机械臂钻取岩芯样本的两个孔。图片来源：NASA/JPL-Caltech/MSSS 科学家们利用六轮火星车上的一系列成像仪，获得了这颗红色星球的全景图。 NASA的毅力号火星车已经在杰泽罗火山口探索了超过217个地球日（211个火星日），那里的尘土飞扬的岩石开始讲述它们的故事——关于一个流淌着熔岩和水的年轻火星。这个绵延数十亿年的故事正在展开，这在很大程度上要归功于毅力号上的七台强大的科学相机。这些特殊的相机能够从很远的距离拍摄到微小的特征，对火星的景观进行大范围的扫描，并放大微小的岩石颗粒，这些相机还帮助火星车团队确定哪些岩石样本提供了最好的机会，以了解火星上是否曾经存在过微生物。来自世界各地的大约800名科学家和工程师组成了这个更大的毅力号团队。其中包括负责火星车每台相机和仪器的小团队，从几十人到多达100人。而相机背后的团队必须协调每一个拍摄决定。 “成像相机是一切的重要组成部分。”在南加州 NASA 喷气推进实验室毅力号首次科学活动的联合负责人薇薇安·孙（Vivian Sun）说。“我们每天都用它们来做科学研究。他们绝对至关重要。” 这些故事在毅力号于2月着陆后不久就开始了，随着多个相机进行科学调查，令人惊叹的图像也在不断增加。以下是它们的工作原理，以及迄今为止发现的一些样本。大图片毅力号的两个导航相机——在九个工程相机中——支持火星车的自动驾驶能力。在每一站，火星车首先使用这两台相机，以360度的视角来了解地面的情况。 2021年7月1日（火星任务的第130个太阳日），毅力号在自主行驶358英尺（109米）后，用其导航相机回顾其轨迹，这是迄今为止最长的自动行驶。该图像已经过处理，以增强对比度。图片来源：NASA/JPL-Caltech “导航相机的数据真的很有用，有了这些图像，就可以用更高分辨率的仪器如SuperCam和Mastcam-Z做有针对性的科学跟踪。”孙说。毅力号的六台避险相机，或称Hazcams，包括前面的两对（任何时候只有一对在使用），以帮助避开故障点并将火星车的机械臂放在目标上；后面的两台Hazcams提供图像，以帮助火星车在更广阔的环境中定位。 Mastcam-Z是火星车桅杆上的一对“眼睛”，是为大画面而建的：全景彩色拍摄，包括3D图像，具有变焦功能。它还可以拍摄高清视频。毅力号火星车使用其Mastcam-Z相机系统制作了这张增强的彩色全景图，科学家们用它来寻找岩石采样点。这幅全景图是由2021年7月28日（即任务的第155个火星日）所拍摄的70张独立图像拼接而成。图片来源：NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS 亚利桑那州立大学的吉姆·贝尔（Jim Bell）领导着Mastcam-Z团队，该团队一直在高速工作，为更大的团队制作图像。“我们在这次任务中的部分工作是一种分流，”他说。“我们可以在大片的图片中穿梭，对地质和颜色进行一些快速评估。这帮助团队确定了仪器的目标位置。” 颜色是关键：Mastcam-Z图像使科学家能够将火星勘测轨道飞行器（MRO）从轨道上看到的特征与他们在地面上看到的特征联系起来。该仪器还具有低分辨率光谱仪的功能，将其捕获的光线分成11种颜色。科学家们可以分析这些颜色，以获取发出光线的材料的组成，帮助他们决定用任务的真正光谱仪来放大哪些特征。例如，3月17日有一个著名的系列图像。它显示了一个宽阔的悬崖，又称“三角洲悬崖”，它是很久以前在火山口形成的扇形河流三角洲的一部分。在Mastcam-Z提供了广阔的视野之后，任务转向SuperCam进行近距离观察。远景这张杰泽罗火山口“三角洲悬崖”的拼接照片由五张照片组成，摄于2021年3月17日，由毅力号的远程显微成像仪(RMI)相机在1.4英里(2.25公里)外拍摄。图片来源：NASA/JPL-Caltech/LANL/CNES/CNRS/ASU/MSSS 科学家们利用SuperCam研究矿物学和化学，并寻找古代微生物生命的证据。它位于毅力号桅杆上的Mastcam-Z附近，它包括远程微型成像仪（Remote Micro-Imager，简称RMI），它可以从一英里多远的地方放大一个垒球大小的特征。一旦Mastcam-Z提供了悬崖的图像，SuperCam RMI就会追踪到它的一个角落，提供特写镜头，随后这些特写镜头拼接在一起，以获得更清晰的视图。对于新墨西哥州洛斯阿拉莫斯国家实验室SuperCam的主要研究人员罗杰·威恩斯（Roger Wiens）来说，这些图像充分说明了火星的古代历史，当时的大气足够厚，也足够温暖，可以让水在火星表面流动。 “这显示了巨大的卵石，”他说。“这意味着一定发生了一些巨大的山洪暴发，将巨石冲下河床进入三角洲地层。” 块状的地层告诉他更多。 “这些巨大的卵石位于三角洲地层的中部，”威恩斯说。“如果湖床是满的，你会在最上面找到这些。因此，在山洪爆发时，湖水并没有充满。总的来说，这可能表明了不稳定的气候。也许我们并不总是拥有这个我们可能喜欢饲养一些微生物的非常平静、平静、宜居的地方。” 此外，科学家们还发现了早期火山口底部由熔岩或岩浆形成的火成岩的迹象。这可能不仅意味着流动的水，还意味着在湖泊本身形成之前、之中或之后流动的熔岩。这些线索对于探索远古火星生命迹象和潜在的宜居环境至关重要。为此，火星车正在采集火星岩石和沉积物样本，未来的任务可能会将这些样本带回地球进行深入研究。（真的）特写 2021年7月11日，即任务的第139个火星日，毅力号使用其WATSON相机拍摄了这个绰号为“Foux”的岩石目标特写。相机内的区域大约是1.4乘1英寸（3.5厘米乘2.6厘米）。图片来源：NASA/JPL-Caltech/MSSS 毅力号的各种相机协助选择这些样本，包括WATSON（用于操作和工程的广角地形传感器）。 WATSON位于探测车机械臂的末端，可以提供岩石和沉积物的极端特写，锁定微小颗粒的种类、大小、形状和颜色，以及它们之间的“胶结物”。这些信息可以帮助我们了解火星的历史以及潜在样本的地质背景。 WATSON还帮助工程师定位火星车的钻头，以提取岩芯样本，并生成样本来源的图像。该成像仪与SHERLOC（用拉曼光谱仪扫描可居住环境和有机化学发光）合作，其中包括一个自动对焦和背景成像仪（ACI），这是火星车的最高分辨率相机。SHERLOC使用紫外线激光识别岩石和沉积物中的某些矿物质，而同样安装在机械臂上的PIXL（行星X射线岩石化学仪器）使用x射线确定化学成分。这些摄像机与沃森协同工作，已经帮助捕捉了地质数据，包括陨石坑底部火成岩的迹象，其精确度令科学家们感到惊讶。该成像器与SHERLOC（用拉曼和发光扫描宜居环境的有机物和化学品）合作，其中包括一个ACI（自动对焦和背景成像器），这是火星车的最高分辨率相机。SHERLOC使用紫外线激光来识别岩石和沉积物中的某些矿物，而同样在机械臂上的PIXL（用于 X 射线岩石化学的行星仪器）则使用X射线来确定化学成分。这些相机与WATSON协同工作，帮助捕捉地质数据——包括火山口地面上的火成岩的迹象——其精确度令科学家感到惊讶。 SHERLOC在JPL的首席研究员卢瑟·比格尔（Luther Beegle）说：“我们得到了在水环境中形成的材料的非常酷的光谱——例如，硫酸盐和碳酸盐。” 工程师们还使用WATSON来检查漫游车的系统和底盘——以及拍摄毅力号自拍（方法如下）。比格尔说，不仅是成像仪器的强大性能，而且它们能够承受火星表面的恶劣环境，让他对毅力号获得重大发现的机会充满信心。 “一旦我们靠近三角洲，那里应该有非常好的保存生命迹象的潜力，如果有的话，我们就有很好的机会看到一些东西。”他说。关于任务的更多信息毅力号在火星上的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。该火星车将描绘火星的地质和过去的气候特征，为人类探索红色星球铺平道路，并成为第一个收集和储存火星岩石和风化层（破碎的岩石和尘埃）的任务。随后，NASA将与欧洲航天局（ESA）合作，向火星发射航天器，从火星表面收集这些密封的样本，并将它们送回地球进行深入分析。火星2020毅力任务是NASA月球到火星探索方法的一部分，其中包括对月球的阿耳忒弥斯任务，这将有助于为人类探索红色星球做准备。 JPL由加利福尼亚州帕萨迪纳市的加州理工学院为NASA管理，并负责建造和管理毅力号火星车的运营。有关毅力号的更多信息，请访问： mars.nasa.gov/mars2020/ nasa.gov/perseverance 参考来源： https://www.nasa.gov/feature/jpl/nasa-s-perseverance-rover-cameras-capture-mars-like-never-before

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毅力号火星车收集火星历史的拼图碎片

ByNASA中文 2021年9月13日2021年9月13日

在这块昵称为“罗切特（Rochette）”的岩石上可以看到两个洞，NASA的毅力号火星车从这里获得了第一个第岩心样本。火星车在9月7日钻了左边的洞，被称为“蒙塔尼亚克（Montagnac）”，在9月1日钻了右边的洞，被称为“蒙德尼尔（Montdenier）”。在它下面是一个被火星车磨掉的一个圆点。影像来源：NASA/JPL-Caltech NASA的毅力号火星车成功地采集了它的第一对岩石样本，科学家已经对该地区有了新的认识。在9月6日采集了第一个名为“蒙塔尼亚”的样本后，研究小组于9月8日从同一块岩石上采集了第二个样本“蒙德尼尔”。对蒙塔尼亚克和蒙德尼尔采集的岩石以及火星车之前的采样进行分析，可能有助于科学团队拼凑出该地区过去的时间线，该地区以火山活动和持续存在的水期为标志。 “看起来我们的第一块岩石揭示了一个潜在宜居的持续环境。”加州理工学院的项目科学家肯·法利 (Ken Farley) 说，他是该任务的项目科学家，该任务由位于南加州的NASA喷气推进实验室（JPL）领导。“水在那里很久了，这是一件大事。” 为该任务提供第一个岩芯样本的岩石成分是玄武岩，可能是熔岩流的产物。火山岩中结晶矿物的存在对放射性测定年代特别有帮助。岩石的火山起源可以帮助科学家准确地确定它的形成时间。每个样本都可以作为一个更大的年代拼图的一部分；把它们按正确的顺序排列，科学家就有了火山口历史上最重要事件的时间线。其中一些事件包括耶泽罗陨石坑的形成，耶泽罗湖的出现和消失，以及古代火星气候的变化。更重要的是，在这些岩石中发现了盐分。这些盐分可能是在地下水流经并改变了岩石中的原始矿物质时形成的，或者更有可能是在液态水蒸发后留下的盐分。这前两个岩芯中的盐类矿物也可能捕获了古代火星水的微小气泡。如果存在，它们可以作为微观的时间胶囊，提供有关火星古代气候和可居住性的线索。盐矿物质在地球上也因其保存古代生命迹象的能力而闻名。毅力号科学团队已经知道有一个湖曾经填满了陨石坑；至于有多长时间，就更不确定了。科学家们不能排除杰泽罗湖只是“昙花一现”的可能性：例如，洪水可能迅速填满陨石坑，并在50年内干涸。但是，科学家们在提供岩芯样本的岩石中所看到的变化程度——以及科学团队首次采集样本时的目标岩石——表明地下水存在了很长一段时间。这些地下水可能与曾经在耶泽罗的湖泊有关，也可能是在湖泊干涸后很久才穿过岩石。尽管科学家们仍然不能确定这些改变岩石的水是否存在了数万年还是数百万年，但他们认为这些水存在的时间足够长，足以使得该地区在过去更适合微生物生存。 “这些样本对未来回到地球上的实验室分析有很高的价值，”NASA总部的米奇·舒尔特（Mitch Schulte）说，他是此次任务的项目科学家。“有一天，我们可能会计算出这种岩石中的矿物所代表的环境条件的顺序和时间。这将有助于回答火星上液态水的历史和稳定性的宏观科学问题。” 下一站“South Séítah” 毅力号目前正在陨石坑底部寻找可以带回地球的样本，以回答有关火星历史的深刻问题。有希望的样本被密封在火星车底盘携带的钛管中，样本将被储存在那里，直到毅力号将它们丢弃，以便在未来的任务中取回。毅力号很可能会在任务后期创建多个“仓库”，它将在那里投放样本，以便未来的任务将其带到地球。拥有一个或多个仓库可以增加特别有价值的样品被运回地球的可能性。毅力号的下一个可能的采样点就在656英尺（200米）外的“South Séítah”，这是一系列被沙丘、巨石和岩石碎片覆盖的山脊，法利将其比作“破碎的餐盘”。火星车最近的钻探样本很可能是在耶泽罗陨石坑底部发现的最年轻的岩层之一。另一方面，South Séítah可能更古老，并将为科学团队提供一个更好的时间线，以了解形成陨石坑底部的事件，包括其湖泊。到10月初，所有的火星任务将暂停指挥他们的航天器几周，这是火星太阳会合期间的一项保护措施。毅力号可能要到那个时期之后的某个时候才会在South Séítah钻探。有关毅力号的更多信息毅力号在火星上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。该火星车将描述火星的地质和过去的气候特征，为人类探索红色星球铺平道路，并成为第一个收集和储存火星岩石和风化层（破碎的岩石和灰尘）的任务。随后的NASA任务将与ESA（欧洲航天局）合作，向火星发送航天器，从火星表面收集这些密封的样本，并将它们带到地球进行深入分析。火星2020毅力号任务是NASA从月球到火星探索方法的一部分，其中包括对月球的阿尔忒弥斯任务，这将有助于为人类探索红色星球做准备。位于加州帕萨迪纳的加州理工学院为NASA管理的JPL建造并管理毅力号探测器的运作。如欲了解关于毅力号的更多信息，请访问： https://www.nasa.gov/perseverance 参考来源： https://www.nasa.gov/press-release/nasa-s-perseverance-rover-collects-puzzle-pieces-of-mars-history

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毅力号火星车收集到第一个火星岩石样本

ByNASA中文 2021年9月8日2021年9月8日

这个密封的钛合金样品管里有毅力号的第一个火星岩石岩芯样本。火星车的取样和缓存系统相机（称为CacheCam）拍摄到了这一图像。影像来源：NASA/JPL-Caltech NASA的毅力号火星车今天完成了第一个火星岩石样本的采集，这是一个来自杰泽罗陨石坑的岩芯，比铅笔略粗。位于南加州的NASA喷气推进实验室（JPL）的任务控制人员收到的数据证实了这一历史性里程碑。该岩芯现在被封在一个密闭的钛合金样品管中，使其在未来可以被回收。通过火星样本返回活动，NASA和ESA（欧洲航天局）正在计划一系列未来的任务，将火星车的样品管送回地球进行更深入的研究。这些样品将是第一组经过科学鉴定和挑选的从另一个星球返回地球的材料。在这张由毅力号的采样和缓存系统相机（CacheCam）拍摄的照片中，可以看到毅力号的第一个火星岩芯样品在其钛合金样品管中。影像来源：NASA/JPL-Caltech “NASA有制定雄心勃勃的目标并实现它们的历史，这反映了我们国家对发现和创新的承诺。”NASA局长比尔·纳尔逊(Bill Nelson)说。“这是一个重大的成就，我迫不及待地想看到毅力号和我们团队的惊人发现。” 除了识别和收集岩石和风化层（破碎的岩石和尘埃）的样本，同时寻找古代微观生命的迹象，毅力号的任务包括研究杰泽罗地区，以了解该地区的地质和古代可居住性，以及描述过去的气候特征。 “对于NASA所有的科学来说，这确实是一个历史性的时刻，”NASA华盛顿总部负责科学的副局长托马斯·祖布臣（Thomas Zurbuchen）说。“正如阿波罗登月任务证明了从其他世界返回样本用于地球分析的持久科学价值一样，我们将对毅力号收集的样本做同样的事情，作为我们火星样本返回计划的一部分。利用地球上最复杂的科学仪器，我们预计在一系列广泛的科学领域会有令人瞠目结舌的发现，包括探索火星上是否曾经存在生命的问题。” 第一个样本取样过程于9月1日星期三开始，毅力号机械臂末端的旋转冲击钻钻进了一块扁平的、公文包大小绰号为“Rochette”的火星岩石。在完成岩芯采样过程完成后，机械臂操纵着取芯器、钻头和样品管，以便火星车的Mastcam-Z摄像仪器能够对尚未密封的样品管中的内容进行成像，并将结果传回地球。在任务控制人员确认样品管中岩芯的存在后，他们发出了一个命令，以完成样品的处理。 9月7号，美国东部时间12点34分，毅力号将编号266的样品管和它的火星货物转移到火星车内部，对岩芯进行测量和成像。然后将容器密封，再拍一张照片，并将样品管储存起来。 “采样和缓存系统有3000多个部件，是迄今为止送入太空的最复杂的机制。”JPL临时主任拉里·D·詹姆斯(Larry D. James)说。“看到该系统在火星上表现如此出色，并迈出了将样本带回地球的第一步，我们的毅力号团队感到兴奋和自豪。我们也感谢由NASA、业界合作伙伴、学术界和国际航天机构组成的全球团队为这一历史性成功做出了贡献，并与之分享。” 第一次科学活动毅力号目前正在探索“阿图比（Artuby）”的岩石露头和巨石。阿图比是一条超过半英里(900米)的山脊，与两个地质单元接壤，据信这两个地质单元包含耶泽罗陨石坑最深、最古老的裸露基岩层。 “获得第一个样本是一个巨大的里程碑，”加州理工学院“毅力项目”的科学家肯·法利（Ken Farley）说。“当我们把这些样本带回地球时，它们将告诉我们很多关于火星演化过程中最早的一些篇章的大量信息。但是无论266号样品管的内容在地质学上多么有趣，它们都无法讲述这个地方的全部故事。杰泽罗陨石坑还有很多地方有待探索，我们将在未来的几个月或几年里继续我们的旅程。” 当毅力号返回着陆点时，毅力号的首次科学探索将完成，这一探索将跨越数百个火星日。到那时，毅力号将行驶1.6到3.1英里(2.5到5公里)，并可能装满了43个样品管中的8个。在那之后，毅力号将向北行驶，然后向西行驶，走向它的第二次科学活动的地点：杰泽罗陨石坑的三角洲地区。这个三角洲是火山口内古老河流与湖泊交汇处的扇形遗迹。该地区可能含有特别丰富的粘土矿物。在地球上，这种矿物可以保存古代微观生命的化石迹象，而且往往与生物过程有关。关于毅力号的更多信息毅力号在火星上的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。该火星车将描述该星球的地质和过去的气候特征，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任务。随后的NASA任务将与ESA（欧洲航天局）合作，向火星发送航天器，从火星表面收集这些密封样品，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，其中包括对月球的阿尔忒弥斯登月任务，这将有助于为人类探索红色星球做准备。 JPL 由加利福尼亚州帕萨迪纳的加州理工学院为NASA管理，负责建造和管理毅力号火星车的运营。有关毅力的更多信息，请访问： mars.nasa.gov/mars2020/ 和 nasa.gov/perseverance 参考来源： https://www.nasa.gov/press-release/nasa-s-perseverance-rover-collects-first-mars-rock-sample

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毅力号火星车成功地对第一块岩石进行岩芯采样

ByNASA中文 2021年9月3日2021年9月3日

在这张9月1日导航相机拍摄的两张图片的合成图中，可以看到毅力号第二次样品采集尝试的钻孔。图片来源：NASA/JPL-Caltech 毅力号在可能完成收集其第一个科学选择的火星样本的过程之前，将获得样本管的额外图像。 9月1日晚间从NASA的毅力号火星车上收到的数据表明，该团队已经实现了对火星岩石成功岩芯采样的目标。这一历史性事件发生后下传的最初图像显示，岩芯采样后样品管内存在一个完整的样本。然而，由于阳光条件不佳，机械臂完成样品采集后拍摄的其他图像并不确定。在继续进行样品处理之前，将拍摄另一轮光线较好的图像。在进行火星岩石样本的密封和储存之前，获得额外的图像是该团队根据8月5日火星车取样尝试的经验选择加入的额外步骤。尽管毅力号任务团队确信样本在样品管里，但在最佳照明条件下的图像将确认其存在。毅力号的采样和缓存系统在其7英尺长（2米长）的机械臂末端使用了一个旋转冲击钻和一个空心岩芯采样钻头，以提取比铅笔略粗的样品。在岩芯采样过程中，钻头内是一个样品管。在完成了昨天的岩芯采样工作后，毅力号操纵着岩芯采样器、钻头和样品管的开口端，以便由火星车的Mastcam-Z仪器进行成像。样品采集尝试的目标是一块公文包大小的岩石，属于一条超过半英里（900 米）长的山脊，包含岩石露头和巨石。这张9月1日的图片来自NASA的毅力号火星车，显示了一个样品管，里面装有岩芯。青铜色的外环是岩芯采样钻头。颜色较浅的内环是样品管的开口端，里面是比铅笔略粗的岩芯样品。在后来的图像中，管内的岩石样本并不明显。图片来源：NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS 来自Mastcam-Z的最初一组图像显示了样品管内的岩芯的末端。在拍摄了这些图像之后，火星车开始了一个称为“撞击摄取”的程序，该程序会振动钻头和钻管一秒钟，分别进行五次。这个动作是为了清除样品管边缘的任何残留材料。这个动作还可以使样品进一步滑入管中。在火星车完成敲击测试程序后，它拍摄了第二组Mastcam-Z图像。在这些图像中，光线很差，样品管的内部部分不可见。 “该项目获得了第一块取芯岩石，这是一项了不起的成就。” NASA喷气推进实验室的项目经理詹妮弗·特罗斯珀（Jennifer Trosper）说。“该团队确定了一个位置，并选择了一块可行的、具有科学价值的岩石，并进行了岩芯采样。我们做了我们要做的。我们将根据图像中的光照条件来解决这个小问题，并继续相信试管中有样本。” 今天早些时候上传到火星车的命令将导致明天（9月3日）在火星上太阳处于更有利位置的时间段获得岩芯采样器和样品管的图像。还将在日落之后拍摄照片，以减少会使图像饱和的点光源。这些照片将于 9 月 4 日凌晨返回地球。如果这个额外的成像结果仍然不确定，毅力号团队仍有多种选择可供选择，包括使用采样和缓存系统的体积探测器（位于火星车底盘内）作为样品在管内的最终确认。这张照片是由Mastcam-Z在毅力号岩芯采样活动后于9月1日拍摄的，显示了火星车的钻头，取样管中没有明显的岩芯采样样品。图片来源：NASA/JPL-Caltech/ASU/MSSS 9月1日的取样是毅力号自2021年2月18日在杰泽罗火山口着陆以来第二次使用其采样和缓存系统。关于毅力号的更多信息毅力号在火星上的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。该火星车将描述该星球的地质和过去的气候特征，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任务。随后的NASA任务将与ESA（欧洲航天局）合作，向火星发送航天器，从火星表面收集这些密封样品，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，其中包括对月球的阿尔忒弥斯登月任务，这将有助于为人类探索红色星球做准备。 JPL 由加利福尼亚州帕萨迪纳的加州理工学院为NASA管理，负责建造和管理毅力号火星车的运营。有关毅力的更多信息，请访问： mars.nasa.gov/mars2020/ 和 nasa.gov/perseverance 参考来源： https://www.nasa.gov/feature/jpl/nasa-s-perseverance-rover-successfully-cores-its-first-rock

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展望深空网络的未来

ByNASA中文 2021年9月2日2021年9月2日

70米（330英尺）的14号深空站（DSS-14）是加利福尼亚州巴斯托附近戈德斯通深空通信中心最大的深空网络天线。影像来源：NASA/JPL-Caltech DSN（Deep Space Network, 深空网络）正在进行升级，以便与比以往更多的航天器进行通信，并适应不断变化的任务需求。当火星2020毅力号火星车在红色星球上着陆时，NASA的深空网络（DSN）就在那里，使该任务能够发送和接收数据，帮助实现这一事件。去年，当OSIRIS-REx采集小行星贝努的样本时，DSN发挥了关键作用，不仅向探测器发送指令序列，而且还将其令人惊叹的照片传回地球。自1963年以来，DSN一直是NASA深空通信的骨干，定期支持39项任务，其中30多项任务正在开发中。其背后的团队现在正努力提高容量，对网络进行一些改进，这将有助于推进未来的太空探索。 DSN由NASA喷气推进实验室管理，用于空间通信和导航计划，该实验室位于NASA总部，隶属于人类探索和操作任务理事会。DSN使任务能够跟踪、向遥远的航天器发送命令，并从遥远的航天器接收科学数据。 DSN由分布在世界各地的三个综合体的跟踪天线组成，分别位于加利福尼亚州巴斯托附近的戈德斯通综合体、西班牙马德里和澳大利亚堪培拉。除了支持任务之外，这些天线还经常用于进行无线电科学研究——研究行星、黑洞和跟踪近地物体。 “容量是一个很大的压力，我们的天线增强计划将帮助解决这个问题。这包括建造两个新天线，将天线的数量从12个增加到14个，”JPL的DSN副主任迈克尔·莱维斯克（Michael Levesque）说。在这个360度的视频中，我们将探索NASA位于加利福尼亚州巴斯托的戈德斯通深空通信综合体的70米（330英尺）巨型DSS-14天线。除了与整个太阳系的航天器进行通信外，DSS-14和其他DSN天线还可用于进行无线电科学。视频来源：NASA/JPL-Caltech 网络升级 2021年1月，DSN迎来了它的第13个天线。命名为深空站56（DSS-56），这个位于马德里的新的34米宽（112英尺宽）天线是一个“多合一 ”的天线。以前建造的天线在它们可以接收和发射的频段上是有限的，往往限制了它们与特定的航天器进行通信。DSS-56一上线就成为第一个使用DSN全部通信频率的天线，可以与DSN支持的所有任务通信。在使DSS-56上线后不久，DSN团队完成了位于堪培拉的70米（230英尺）巨型天线深空站43（DSS-43）为期11个月的关键升级。DSS-43是南半球唯一的天线，它的发射器功率足够大，它能以合适的频率向遥远的旅行者2号宇宙飞船发送指令，该飞船现在在星际空间。有了重建的发射器和升级的设施设备，DSS-43将在未来几十年内为DSN服务。 “DSS-43的更新是一个巨大的成就，我们正在着手处理戈德斯通和马德里接下来的两个 70 米天线。。我们还在继续提供新的天线，以满足不断增长的需求——这一切都发生在COVID-19期间，”喷气推进实验室的DSN经理布拉德·阿诺德（Brad Arnold）说。这些改进是项目的一部分，不仅可以满足更高的需求，还可以满足不断变化的任务需求。任务产生的数据比过去更多。自20世纪60年代的第一次月球任务以来，来自深空航天器的数据率已经增长了10倍以上。随着NASA着眼于将人类送上火星，这种对更高数据量的需求只会进一步增加。通过DSN Now查看深空网络的天线目前正在与哪些航天器进行通信。点击天线以了解更多。资料来源：NASA/JPL-Caltech 光通信是一种工具，可以通过使用激光实现更高的带宽通信来帮助满足这种对更高数据量的需求。在接下来的几年里，NASA有几个任务计划展示激光通信，这将提高NASA探索更远空间的能力。新方法该网络也在关注它如何开展工作的新方法。例如，在DSN的大部分历史中，每个综合体都是在本地运行的。现在，通过一个名为“跟随太阳”的协议，每个综合体在白天轮流运行整个网络，然后在该地区的一天结束时将控制权移交给下一个综合体——本质上，这是一场每24小时举行的全球接力赛。三张引人注目的海报，展示了位于世界各地三个深空网络联合体的70米(230英尺)大天线。图片来源：NASA/JPL-Caltech 下载海报由此节省的成本已被用于天线增强，而且这种努力也加强了各综合体之间的国际合作。“每个站点都与其他站点合作，不仅仅是在切换期间，还包括维护和天线在任何一天的表现。我们已经真正变成了一个全球运营网络。”莱维斯克说。该网络还实施了管理深空通信的新方法。例如，在过去，如果多个环绕火星的航天器同时需要服务，该网络将不得不把每个航天器的一个天线指向火星，可能会使用给定综合体的所有天线。通过一种新的协议，DSN可以从单个天线接收多个信号，并在数字接收器中分割它们。阿诺德说:“我们从商业电信实施中学到的经验对DSN进行了调整，以提高我们的网络效率。” 另外一个新协议允许操作员同时监督多个活动。传统上，每个航天器活动都有一个专门的操作员。现在，DSN采用了一种利用自动化的方法，允许每个操作员同时监督多个航天器链接。 DSN现在第一次可以完全自动化跟踪通道的排序和执行，而且随着时间的推移，这项工作将继续得到加强。 “DSN的未来将遵循正在飞出的科学任务的精神和动力。我们的责任是使它们成为可能。我们通过通信来做到这一点。”阿诺德说。参考来源： https://www.nasa.gov/feature/jpl/nasa-s-deep-space-network-looks-to-the-future