NASA的毅力号漫游者收集了两个火星风化层样本

12月2日和6日，NASA的毅力号火星车从火星表面采集了两个新样本。但与迄今为止收集的15个岩心不同，这些最新样本来自一堆风吹沙尘，类似于但小于沙丘。现在包含在特殊的金属收集管中，这两个样本中的一个将被考虑在本月的某个时候存放在火星表面，作为火星样本返回活动的一部分。

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，并更好地了解塑造火星表面的过程。大多数样品都是岩石;然而，研究人员还想检查风化层——破碎的岩石和灰尘——不仅因为它可以让我们了解火星上的地质过程和环境，而且还可以减轻宇航员在红色星球上将面临的一些挑战。风化层可以影响从宇航服到太阳能电池板的一切事物，因此它对工程师和科学家来说同样有趣。

与岩心一样，这些最新样本是使用漫游者机械臂末端的钻头收集的。但对于风化层样本，Perseverance使用了一种看起来像尖刺的钻头，一端有小孔来收集松散的物质。

在使用JPL开发的模拟风化层进行大量测试后，工程师设计了这种特殊钻头。它被称为MojaveMarsSimulant，由火山岩制成，根据风化层图像和之前火星任务收集的数据，粉碎成各种颗粒大小，从细小的灰尘到粗大的鹅卵石。

“我们对风化层颗粒的大小、形状和化学性质的了解有助于我们为未来的任务设计和测试更好的工具，”南加州NASA喷气推进实验室的IonaTirona说，该实验室领导着毅力号任务。蒂罗纳(Tirona)是收集最近风化层样本的行动的活动负责人。“我们拥有的数据越多，我们的模拟物就越逼真。”

灰尘的挑战

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。灰尘和风化层会损坏航天器和科学仪器等。风化层会堵塞敏感部件并减慢表面的漫游者速度。这些颗粒还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足够锋利，可以在宇航服上撕开微小的孔。

如果将风化层挤在栖息地以保护宇航员免受辐射，可能会有帮助，但它也存在风险：火星表面含有高氯酸盐，这是一种有毒化学物质，如果大量意外吸入或摄入，可能会威胁宇航员的健康。

“如果我们在火星上有更长期的存在，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，”毅力团队成员ErinGibbons说，她是麦吉尔大学的博士生，她使用火星风化层模拟物作为她的一部分使用漫游者的岩石蒸发激光器，称为SuperCam。

“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器，”吉本斯补充说，他之前是美国宇航局研究人类机器人火星探索项目的一部分。“我们想要更全面地了解哪些材料会对我们的探险家有害，无论他们是人类还是机器人。”

除了回答有关健康和安全隐患的问题外，一管火星风化层还可以激发科学奇迹。在显微镜下观察它会发现一个由不同形状和颜色的颗粒组成的万花筒。每一个都像一块拼图，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很多不同的材料，”内华达大学拉斯维加斯分校的LibbyHausrath说，他是毅力号的样本返回科学家之一。“每个样本都代表了地球表面的完整历史。”

作为地球土​​壤专家，Hausrath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能找到生命。数十亿年前的火星可能也是如此，当时火星的气候更像地球。