毅力号火星纪念日快乐

毅力号已在火星上正式存活了一年。

今年真是精彩的一年，充满了首次飞行、首次挖掘、首次“呼吸”和首次熔毁（别担心，现在一切都好了）。到目前为止，毅力号不负其名，继续快速前进，履行其科学使命。由于 NASA 工程师继续测试和校准这辆轿车大小的火星车及其仪器，因此这项任务仍然是一项巨大的实验。

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“这就是我所说的‘登陆周年纪念日’，”火星 2020 项目经理詹妮弗·特罗斯珀 (Jennifer Trosper) 周四在美国宇航局喷气推进实验室周年直播任务回顾中说道。“当我们准备让毅力号着陆时，我们已经有四辆火星车着陆了，我们知道火星总会给我们带来挑战。所以尽管我们很有信心，但我们很谦虚。”

珀西（许多人都这么称呼这个机器人）并不是第一个在红色星球上自由漫游的机器。美国宇航局自 1997 年以来一直在向火星发射探测器，苏联在 70 年代将两艘系留探测器降落在那里。但与任何新的太空任务一样，毅力号上的技术取得了显著的进步，甚至与其最近的前身好奇号相比也是如此。这辆 11 年前的机器人仍在火星岩石上行驶，尽管它位于珀西的耶泽罗陨石坑站以北数千英里的地方。中国也在 2021 年将一辆名为祝融号的火星车降落在红色星球上：它的任务是探索这颗行星北半球的平原，同时拍摄大量自拍照和声音片段。

当“毅力号”在数十亿年前的湖床周围搜寻微生物生命时，火星 2020 团队正在分析它传回地球的原始数据。他们还需要几年时间（至少 2030 年）才能仔细观察土壤和石头样本，这些样本将在未来的着陆过程中采集。但“珀西”是为长期科学研究而打造的——它的电力储备应该可以再维持 13 个地球年，即 6.9 个火星年。无需加油。这段时间足以让它发现据称隐藏在这颗红色星球表面下的大量水。

为了庆祝火星车迄今为止取得的里程碑，NASA 今天下午将与 Mars 2020 工程师一起举办现场直播。但首先，让我们通过PopSci的一些精彩时刻重温一下我们对珀西的记忆。

盛大的欢送会

2020 年 7 月 30 日，珀西号搭载 Atlas V-541 火箭从卡纳维拉尔角发射升空。发射日期定在地球和火星轨道重合时，这样两颗行星之间的飞行时间会更短、更轻松。这辆火星车装载了一架重达四磅的直升机（稍后会详细介绍）和七台成像和测量仪器，整个有效载荷价值超过 30 亿美元。值得庆幸的是，它从地球出发很成功：飞行八小时后，载有机器人及其配件的太空舱脱离 Atlas，飞向火星。

值得拍照留念的达阵

近半年后，珀西号抵达火星大气层，准备与地面上的同伴“好奇号”会合。NASA 工程师知道着陆将是一个挑战，因为飞船在星际旅行中时速超过 12,000 英里。（他们甚至将这个过程戏称为“恐怖七分钟”）。但在实验室里进行了数月的模拟练习，这很有帮助：借助降落伞下降过程很顺利，美国东部时间下午 4:05 左右，珀西号在红色星球表面滑行并拍摄了第一张高分辨率彩色图像。

直升机首次离开地球飞行

火星 2020 团队原计划于 4 月 11 日让有史以来第一架火星外直升机 Ingenuity 进行首飞。但要完善其旋翼速度却是一项挑战。毕竟，从来没有人驾驶飞机穿越过火星稀薄、充满_二氧化碳的大气层。然而，4 月 19 日，这一切终于实现了：这架重 4 磅、高 18 英寸的直升机在不到一分钟的时间内就升空了。它垂直上升了 10 英尺（相当于地球大气层的 100,000 多英尺），然后又降落了下来。自那以后，Ingenuity 已在杰泽罗陨石坑周围以不同的高度和轨迹完成了 18 次飞行。

创造火星氧气

这颗红色星球的大气层稀薄，充满二氧化碳——对于像珀西这样的机器人来说完全没问题，但对人类来说却并不理想。如果人类试图访问火星（并返回），他们将需要自己制造氧气来呼吸并帮助火箭升空。这就是为什么珀西配备了一个烤面包机大小的盒子，它可以吸入二氧化碳并将其分解，吐出一氧化碳，只留下氧分子。在 4 月 20 日首次提取后，这台名为火星氧气现场资源利用实验 (MOXIE) 的机器封存了大约 5 克氧气，这可以为宇航员提供大约 10 分钟的可呼吸空气。即使是少量的氧气也标志着未来火星探索的重要里程碑。

探究火星岩石中的第一块

珀西号在很多红色岩石上漫游，但它正在寻找特别有趣的岩石，这些岩石可能曾经孕育过古代微生物生命。9 月 6 日和 9 月 8 日，这台六轮先驱者展开手臂，从一块绰号为“罗谢特”的灰色火成岩板中钻取了第一批岩石样本。留下一个小孔，由此产生的岩心可能包含放射性同位素的“小原子钟”，火星 2020 科学家希望这些原子钟能揭示更多关于耶泽罗陨石坑水的过去的细节——以及那里是否曾经存在过生命。

科学家目前需要研究的火星岩石是坠落到地球上的陨石。但珀西的岩石收集只是一项为期 30 年的任务的开始，该任务旨在收集样本并将其送回地球进行研究。火星样本返回是一个多任务项目，由珀西负责。2021 年 9 月，珀西启动了该项目，它钻入红色星球表面，将样本放入试管中，并打包珍贵的土壤以备未来的拾取飞行。火星 2020 副项目科学家凯蒂·斯塔克·摩根 (Katie Stack Morgan) 在周四的直播中表示，到目前为止，杰泽罗陨石坑一直是收集返回任务样本的“必选之地”。虽然火星车通过研究现场岩石收集了大量数据，但在地球上，科学家拥有更多工具来处理和分析火星的特征。

来自另一个世界的音频信息

珀西是自拍女王（事实上，火星探测器上镜效果出名），但这个机器人还是个很好的倾听者。在过去的一年里，珀西的两支麦克风一直在捕捉火星风的呼啸声、火星车金属轮子的叮当声以及 Ingenuity 号在空中穿行时的低沉轰鸣声。这首声音的交响曲实际上是可听数据：声音的音高、频率和传播方式让科学家了解这颗红色星球的温度、密度和大气成分。10 月，NASA 发布了珀西在火星上每过一天时听到的声音的音频日记，揭示了远离家乡的世界的空灵声音景观。