杰zero陨石坑将成为NASA下一个火星探测器的所在地

火星2020漫游者在火星表面的插图。(照片:美国国家航空航天局)

经过多年的会议和无数小时的研究火星表面图像,美国宇航局终于为下一个耗资21亿美元的火星机器人任务选定了着陆点。在11月19日的一次新闻发布会上,美国宇航局宣布,杰瑟罗陨石坑(Jezero Crater)是一个曾经流入一个古老湖泊的河流三角洲的所在地,它拥有极大的机会,可以极大地提高我们对火星是否曾经存在生命的理解。

NASA科学任务理事会副局长Thomas Zurbuchen说:“Jezero陨石坑的着陆点提供了丰富的地质地形,地貌可以追溯到36亿年前,这可能会回答行星进化和天体生物学的重要问题。”在一份声明中说

尽管杰瑟罗陨石坑具有科学价值,但它也存在一些相当大的风险。首先,这个28英里宽的陨石坑上散落着大块的巨石、岩石和小型撞击坑,这些地方可能会阻碍探测器最后阶段的下降。充满了又深又软的沙子的洼地也可能“困住”探测车;这一危险导致了2010年“勇气号”火星探测车的失败。尽管如此,这项任务的科学家们相信,这个新的漫游者可以克服许多障碍,这些障碍导致官员们在过去偏离了Jezero。

美国宇航局喷气推进实验室2020年火星项目科学家肯·法利说:“火星社区长期以来一直觊觎杰瑟罗陨石坑等地点的科学价值,之前的一个任务曾考虑前往那里,但安全着陆的挑战被认为是令人望而却步的。”“但由于2020年的工程团队以及火星进入、降落和着陆技术的进步,曾经遥不可及的事情现在已经可以想象得到了。”

Jezero陨石坑是从四个候选着陆点中选出来的一个由150多名科学家组成的联盟在10月中旬。从2014年最初的30个地点减少,所有四个地点都必须拥有一个“与天体生物学相关的古代环境”,具有“地质多样性,有可能产生基础科学发现”。beplay体育官网电脑它们还必须具有潜在的大量水资源(富含水的水合矿物、冰/冰风化层或地下冰),可能用于未来的勘探任务。

火星探测的另一个新要求是:这些地点还必须为首次返回地球提供可能丰富的样本。在火星上的这段时间里,2020年的火星车将收集和储存多达12个样本,以备日后提取。

下面是关于杰瑟罗陨石坑和其他三个地点的更多信息,它们仍然是未来火星任务的潜在目标。

Jezero火山口

古水道携带的沉积物呈扇形向杰zero火山口三角洲延伸。这张照片摄于2011年11月,结合了美国宇航局火星侦察轨道飞行器上两种仪器的信息:火星紧凑侦察成像光谱仪和背景相机。 (照片:NASA /姓名/ mss / JHU-APL)

Jezero陨石坑直径约30英里,据信曾一度被水淹没。如上面的照片所示,火山口包含了富含黏土的扇三角洲沉积物的遗迹。利用火星勘测轨道飞行器对杰塞洛湖表面特征的广泛研究也使科学家们相信,这个湖存在时间很长,因此可能是生命的主要热点。

火星2020登陆地点指导委员会说:“三角洲和附近的露头暴露出粘土和其他材料,它们的特性有利于保存有机物和(或)其他生物特征。.“此外,还有一些含碳酸盐的岩石,它们的起源可能与过去的风化作用和上覆的火山口有关,火山口底部可能还有火山岩,这可以用来帮助限制火星的年代。”

总结:如果火星曾经有生命存在,那么在Jezero陨石坑的粘土沉积物中有可能保存着生命的残余。

东北大

大西尔蒂斯东北部附近的基岩有40多亿年的历史,含有多种水合矿物。 (图片来源:NASA/ jpl -加州理工学院/亚利桑那大学)

大锡尔蒂斯(sytis Major)的东北边缘(也是杰塞罗陨石坑的所在地)有相当多的矿物多样性,这将使2020年火星漫游者很容易进入,以检查粘土、含碳酸盐的岩石和其他沉积物,这些沉积物具有曾经温暖潮湿地区的特征。

由于西提斯东北部曾经火山活跃,人们认为水和热的结合可能为生命的繁荣提供了丰富的环境。beplay体育官网电脑风化作用还暴露了各种类型的岩层,这可以使漫游者分析和收集火星不同历史时期的样本。与其他可能的着陆点不同,火星漫游者不需要走很远就可以开始新的和有用的科学研究。

德克萨斯大学奥斯汀分校的地球科学家Tim Goudge说:“我们感兴趣的地区更多地集中在塞尔蒂斯东北部。告诉《连线》杂志

总结:北西尔蒂斯既有大量的碳酸盐岩沉积,也有暴露的地层,这既可以证明曾经有生命存在,也可以洞察火星丰富的地质历史。

中途

位于Jezero火山口附近的中途岛可能是由古代地表排水和/或冰川活动形成的。 (图片来源:美国宇航局/喷气推进实验室/亚利桑那大学)

今年夏天早些时候,科学家们收集了来自不同候选地点的数据,得出的结论是,2020年火星探测器可能会访问多个地点。为此,他们将目光投向了中途岛(Midway),该地区拥有与北西尔蒂斯(NE Syrtis)同样迷人的地貌,同时也在杰瑟罗陨石坑(Jezero crater)的打击距离(17英里)之内。

帕萨迪纳市加州理工学院的行星科学家Bethany Ehlmann说:“社区更喜欢大型任务。告诉《自然》杂志."如果我们要做样本返回,它必须是一个样本缓存"

虽然中途岛岛很吸引人,但它是否能持续足够长的时间到达杰塞罗岛仍有很大的不确定性。自2012年着陆以来,美国宇航局的好奇号月球车只行驶了11英里多一点。2020年的火星车得益于新技术和速度的一点提高(1.65英寸/秒,而好奇号的是1.5英寸/秒),以及更坚固的车轮,以应对火星的粗糙地形,但它仍然需要两年多一点的时间(或几乎是其主要任务的时间)才能到达杰塞罗火山的边缘。

密苏里州圣路易斯市华盛顿大学的行星地质学家Ray Arvidson说:“你离金矿越远,你到不了那里的风险就越高。”告诉ScienceMag他担心自己无法到达杰西罗。

总结:中途岛之所以吸引人,是因为在塞尔蒂斯和杰塞罗都可能有潜在的多样性的样本地点。漫游者能否成功穿越火星的距离,并在火星复杂的地表特征上航行,仍然是一个巨大的担忧。

哥伦比亚山

哥伦比亚山的古谢夫陨石坑富含乳白色二氧化硅、碳酸盐和其他水相。 (照片:NASA /姓名)

哥伦比亚山位于103英里宽的古谢夫陨石坑内,可能是四个着陆点中最安全的一个,原因很重要:我们以前去过那里。2004年,火星探测车勇气号在古谢夫着陆,并继续前往哥伦比亚山基地。研究人员对从勇气号开始的有前景的科学研究很感兴趣(勇气号在2010年被困在一个沙坑后沉默了),它表明有前景的碳酸盐、乳白色二氧化硅和硫酸盐的存在。

据火星探测火星车项目的共同研究员和地质小组负责人詹姆斯·赖斯说,2020年的火星车在哥伦比亚山附近着陆也将提供一个调查勇气号最终安息地的难得机会。

赖斯在最终报告中写道:“到那时,勇气号已经暴露在火星环境中超过15年了。”beplay体育官网电脑因此,这是一个极好的长时间暴露实验,提供了火星环境的长期数据,包括风化、微陨石及其对材料降解和其他系统(包括动力、推进和光学)的影响。beplay体育官网电脑这些数据将有助于设计未来机器人和载人探索火星的表面系统、设备和结构。”

总结:哥伦比亚山提供了一个熟悉的位置,有前途的露头可能是由古老的矿物泉形成的。对勇气号的调查为未来的探索提供了潜在的价值。

Jezero和更远的地方?

火星2020号探测器的着陆点预计将在2018年底选定。 (照片:美国国家航空航天局)

在为期三天的峰会结束时,与会者被要求根据预先确定的标准,以1-5的分数对四个着陆点进行评分。在已统计的158张选票中,杰瑟罗火山口名列第一,东北西尔蒂斯和中途岛紧随其后。与此同时,哥伦比亚山的得分最低。

“有趣的是,在扩展任务标准方面,中途岛和杰塞罗陨石坑被评估为最高的(并获得了最高潜力的投票)。”委员会报告说,“也许反映了对两个地点之间可能扩大任务机会的兴趣。”

虽然2020年火星漫游车在完成主要任务后造访中途岛岛是完全有可能的,但目前美国宇航局正在全力准备Jezero号。

“美丽的杰塞洛三角洲为我们提供了一个寻找地球上生命的机会。加州理工学院的贝瑟尼·埃尔曼说:“我们有机会在陨石坑外面寻找像火星一样的地下。告诉国家地理.“真正重要的是,2020年火星要有效地从Jezero收集样本,然后从陨石坑移到沉积物的源头。”