NASA测试演习寻找火星生命— on its own

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The ARADS rover on deployment in Chile'2019年9月的阿塔卡马沙漠。(NASA / Campoalto摄影:Victor Robles)
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实际上,NASA几乎没有刮过火星的表面。

尽管过去的漫游者已经深入到“红色星球”的生锈土壤中,但美国宇航局正在测试一种钻机,该钻机可以深入人心并在最小的人工指导下自动运行。探测远低于苛刻的火星表面将揭示出一个我们从未见过的近距离世界,科学家认为这是一个生命的机会。

本月,NASA将在地球上最干燥,最像火星的地方-智利的阿塔卡马沙漠(Atacama Desert)上进行这项演习。与Honeybee Robotics合作开发的该钻机连接到带有一套仪器的流动站。这些工具可以分析流动站挖出的土壤样品,并发现微生物生命的潜在生物特征。这个名为“阿塔卡马漫游者天文生物学钻探研究”(简称ARADS)的项目,是NASA随时准备将这些技术带入火星的重要证明,它将在即将到来的2020年“火星”之后执行其他任务。

加州硅谷NASA艾姆斯研究中心ARADS计划的首席研究员Brian Glass说:“ ARADS就是为了让NASA在火星上寻找生命而做的一切。” “开发我们需要的科学仪器和机器人是其中的很大一部分,因此,我们还要弄清楚我们如何实际执行任务。最好的做法就是在地球上去做。”

ARADS流浪者正在打开包装并准备在智利部署’2019年9月的阿塔卡马沙漠。(NASA / Campoalto摄影:Victor Robles)

在地球上最干燥的地方为火星做准备
随着NASA的Artemis计划准备在2024年之前将人类送回月球,该机构对火星有更长期的目光。数十年来对火星的机器人飞行已经表明,数十亿年前,火星可能拥有海洋和浓密的大气层,这些条件可以维持生命。

如今,火星的表面非常干燥,水量比阿塔卡马最干旱的部分少一千倍。格拉斯(Glass)和他的工程师和科学家团队过去四年来阿塔卡马(Atacama)开发了探测古代遗骸或某种以地下某种方式存在的生命的能力。

火星车在阿塔卡马的最后部署将测试其在地球和火星之间的遥远距离进行这项复杂科学的能力。一组科学家留在美国宇航局埃姆斯分校,负责运营“任务控制”室,他们将在远处分析结果,然后告诉漫游者在沙漠中的何处挖掘。为了实现这一目标,NASA不仅需要可以进行深度挖掘的钻头,还需要巧妙地挖掘。

免提钻孔
就像手钻在钻孔时很容易卡住一样,在另一个行星上工作的钻也可能会卡住。同样,低温可能会导致钻头冻结到位。当最亲密的人在数百万英里之外时,钻头卡住很容易意味着任务结束。对于Mars演习而言,自主性不是功能,而是必要条件。

为了在没有实时人工输入的情况下进行操作,钻机上的每个电动机都在不断收集反馈。钻头要承受多少压力,每个电动机的运动-所有这些都由钻头记录并解释,从而使其能够在飞行过程中进行正确的校正。如果遇到坚硬的材料,钻头会施加更大的力。如果钻头卡住,它会确切知道它在哪里以及如何自行移动。这样就形成了一种钻头,它能够自行挖掘几乎所有材料,无论遇到什么挑战,都能产生土壤样品。

即将到来的“火星2020”火星车将使用具有类似自动功能的其他钻机,但并不需要具有几乎相同的通用功能,即可将目标深度降低几英寸。当挖深20倍时,就像ARADS钻一样,独立工作就变得至关重要。

美国宇航局系统工程师ArwenDavé检查了ARADS漫游车所附的钻机,该钻机先前已部署到智利’2018年2月的阿塔卡马沙漠。(NASA / Campoalto摄影:Victor Robles)

ARADS的样品处理软件负责人Thomas Stucky说:“这种演习的独特之处在于它可以将您从污垢变成数据,全部由您自己完成。” “科学家要做的就是将流动站对准需要挖掘的地方,告诉钻头要走多深,然后钻头会找出其余的。”

寻找表面下的生命
演习收集的数据告诉它如何在特定的土壤条件下运行,这也可以告诉您寻找生命的地方。在这样的深度下,土壤会变硬还是变软,变干或变湿?根据钻头在土壤中移动的难易程度,我们可以找到答案。

ARADS系统工程师ArwenDavé表示:“如果火星的地下存在任何生物,则可能是微生物难以在土壤或盐层中的痕量水上生存。” “基于钻探可以告诉我们有关土壤的信息,我们可以检测出这些层在哪里,甚至可以引导我们到达生命所在。”

作为NASA的目标之一,同样的自主演习也可能会登上月球,这是NASA在我们最近的邻居中寻找水和其他资源以支持人类在深空可持续,长期存在的目标的一部分。

通过在工具箱中进行“免提”钻孔,NASA旨在发现其他行星表面下的隐藏世界。在这里,我们可能会发现生活在地球之外的秘密-对于我们或我们希望找到的任何其他生命形式。

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