毅力號(hào)“采了個(gè)寂寞”，火星采樣難在哪？

毅力號(hào)“采了個(gè)寂寞”，火星采樣難在哪？

據(jù)媒體報(bào)道，NASA于8月7日宣布，毅力號(hào)火星車首次嘗試在火星上收集巖石樣本并將其密封在樣品管中，但在隨后向地球發(fā)送的數(shù)據(jù)表明，這次取樣活動(dòng)沒(méi)有收集到巖石樣本。有網(wǎng)友不無(wú)遺憾地形容：毅力號(hào)這次“采了個(gè)寂寞”。

不過(guò)航天專家們?nèi)匀挥枰院芨咴u(píng)價(jià)。中國(guó)航天科工集團(tuán)二院研究員楊宇光表示，盡管毅力號(hào)本次土樣采集工作沒(méi)有取得成效，但這是人類首次在火星上完成土樣采集并帶回地球分析的嘗試，與過(guò)往直接在火星上用尋石車開(kāi)展相關(guān)研究分析工作相比，邁出了重要一步。

北京大學(xué)地球與空間科學(xué)學(xué)院教授焦維新認(rèn)為，采樣返回是未來(lái)載人探測(cè)火星的必經(jīng)之路。

在地外天體采樣并開(kāi)展研究，是人類探索宇宙的重要手段之一。在世界航天史上，人類曾多次從月球采集樣品，為科學(xué)家研究月球提供了直接的證據(jù)。

據(jù)全國(guó)空間探測(cè)技術(shù)首席科學(xué)傳播專家龐之浩介紹，在地外天體采樣，主要分為無(wú)人采樣和有人采樣兩種方式。

1970年9月12日，蘇聯(lián)發(fā)射月球16號(hào)探測(cè)器，成功到達(dá)月球并取回101克月球樣品。但由于當(dāng)時(shí)蘇聯(lián)沒(méi)有掌握在月球軌道的無(wú)人交會(huì)對(duì)接技術(shù)，導(dǎo)致該國(guó)在1970年代實(shí)施成功的3次月球采樣任務(wù)中，總共只帶回326克樣品。而在美國(guó)阿波羅計(jì)劃中，則通過(guò)宇航員親自“搬磚”，先后共采集約380千克月球樣品。

龐之浩說(shuō)，對(duì)比兩種采樣方式，可謂各有利弊。有人采樣可以充分發(fā)揮人的主觀能動(dòng)性，宇航員可以對(duì)一些技術(shù)性問(wèn)題進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)處理與修復(fù)，但是要把人送上其他星球，技術(shù)無(wú)疑更為復(fù)雜。無(wú)人采樣的成本、技術(shù)門檻相對(duì)較低，但在采樣過(guò)程中可能會(huì)面臨各種突發(fā)問(wèn)題。

而要比較月球采樣和火星采樣，后者的難度無(wú)疑更高。龐之浩說(shuō)，地月平均距離約為38萬(wàn)公里，而地火距離則在5千萬(wàn)公里至4億公里之間，對(duì)運(yùn)載火箭的推力要求更高。同時(shí)，火星引力大約是月球引力的2倍多，對(duì)飛船起飛、上升帶來(lái)了更大挑戰(zhàn)。

實(shí)際上，上述難點(diǎn)主要體現(xiàn)在航天器的往返過(guò)程中，而此次毅力號(hào)卻連樣品都沒(méi)有采到。

據(jù)了解，毅力號(hào)的采樣和存儲(chǔ)系統(tǒng)，是在約2米長(zhǎng)的機(jī)械臂末端使用空心取心鉆頭和沖擊式鉆頭來(lái)提取樣本。它攜帶了43根鈦樣品管，計(jì)劃在耶澤洛隕石坑收集巖石和風(fēng)化石樣本，未來(lái)帶回地球進(jìn)行分析。遙測(cè)數(shù)據(jù)表明，2個(gè)鉆頭均按計(jì)劃開(kāi)展了工作，但最終樣品管內(nèi)卻沒(méi)有土壤。有項(xiàng)目人員推測(cè)，采樣失敗的原因可能是巖心目標(biāo)沒(méi)有像預(yù)期的那樣做出反應(yīng)，而不是取樣和緩存系統(tǒng)的硬件問(wèn)題。目前項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)正在開(kāi)展診斷分析，以便安排下一次嘗試。

楊宇光表示，此次采樣工作將為日后在火星上開(kāi)展相關(guān)探測(cè)采樣工作提供一個(gè)可行性思路，為人類以后登上火星進(jìn)行火星考察與探測(cè)工作打下基礎(chǔ)。

焦維新認(rèn)為，此次探測(cè)工作在探測(cè)地點(diǎn)方面仍存在不足之處，未來(lái)應(yīng)該在此次著陸點(diǎn)探測(cè)的基礎(chǔ)上繼續(xù)向西，對(duì)隕石坑周邊的沖積扇與三角洲等區(qū)域進(jìn)行更深一步的探測(cè)，有助于采集到更多有科學(xué)價(jià)值的土樣，幫助人們更好地了解火星上的生物信息。他表示，未來(lái)對(duì)火星實(shí)施載人探測(cè)，是火星探測(cè)工作的必然。人們需要在火星上實(shí)地開(kāi)展考察工作，選取合適的探測(cè)、采樣位置，才能高效地開(kāi)展火星探測(cè)工作，更好地了解火星。

根據(jù)我國(guó)已經(jīng)公布的火星探測(cè)計(jì)劃顯示，我國(guó)或?qū)⒂?030年前后實(shí)施火星采樣返回任務(wù)。(實(shí) 習(xí) 生 謝雨鯤 本報(bào)記者 付毅飛)