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科学:好奇号火星山样本分析

时间:2024-06-05 00:29:04

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科学:好奇号火星山样本分析

导语:美国宇航局好奇号火星漫游者对火星山脉的第二次撞击暗示了很久以前水的酸性作用,这比漫游者第一次品尝夏普山时发现的任何证据都要强。漫游者号使用了一种新的低撞击水平的钻探技术,从一个名为“莫哈韦2号”的岩石目标上采集了粉末样本。

好奇号于5个月前抵达夏普山的底部,此前它对盖尔陨石坑内的其他地点进行了两年的考察,并向位于陨石坑中心的夏普山驶去。这座山的第一个地层样本来自于9月钻探的“信心山”。利用好奇号内部的化学和矿物学仪器对莫哈维2号样品中的矿物进行了初步分析。部分分析显示了大量的黄钾铁矾,一种在酸性环境中形成的含铁和硫的氧化矿物。尚待解决的问题包括莫哈韦2号更明显的酸性水,是构成这座山的沉积物最初沉积时的环境条件的一部分,还是后来浸润该地点的流体。

这两个目标地点都位于一个名为帕朗普山的露头处。帕朗普山是夏普山的基础地质单元,墨累组地层位于这里。“好奇号”任务小组已经提出了一个假设,即这座山的大小与华盛顿的雷尼尔山相当,最初是由一系列湖泊中的沉积物填充和干燥而成的。在好奇号钻探这两个目标之间的几个月里,位于加利福尼亚州帕萨迪纳的美国宇航局喷气推进实验室的探测车团队指挥着探测车在帕朗普山进行了一场密集的战役。

重达1吨的流动实验室在露头的斜坡上上下交错,使用摄像机和光谱仪仪器,以越来越多的细节研究人们感兴趣的特征。其中一个目标是选择哪些目标,进行钻探,以便将样本送入探测器的内部分析仪器。研究小组选择了一个名为“莫哈韦”的目标,这主要是因为岩石表面有大量纤细的特征,比米粒略小。研究人员试图确定这些是盐矿物晶体,例如那些可能由干燥的湖泊蒸发而形成的晶体,还是它们含有其他成分。

在莫哈韦目标的一次预备钻探试验中,岩石破裂了。这就排除了在那个地点进行取样钻探的可能性,但会产生一些表面刚刚暴露的岩块,需要进行检查。莫哈韦2号是莫哈韦基地选定的另一个钻井目标,具有相同类型的晶体特征。从钻孔样品材料中获得的CheMin数据的初步分析并没有为这些特征找到一种明确的候选矿物。

可能,最初形成晶体的矿物在后来的潮湿环境条件下已经被其他矿物所取代。如果不是罗孚团队最近扩大了操作莫哈韦2号钻井的选择范围,收集莫哈韦2号样本材料的钻井可能不会成功。在地球上进行了大量的测试,验证了这项技术。此前,研究小组开始关注夏普火山底部附近一些细密岩层的脆弱性。探测车的钻头有6个冲击级设置,能量范围接近20倍,从轻敲到猛敲,都是每秒30次。这种钻头可以监测其穿透岩石的快慢,并自动调整其撞击水平。

总结:在莫哈韦2号之前的4个目标,包括好奇号到达夏普山之前的3个目标,采集样本的钻探从第4级开始,使用的算法往往保持在这个水平。新算法从第一级开始,只有当钻井进度太慢时才会转移到更高一级。莫哈韦2号岩石非常柔软,仅用1级和2级的冲击力,钻头在10分钟内就达到了2.6英寸的深度。好奇号还将莫哈韦2号粉末运送到火星仪器套件的内部样品分析中进行化学分析。火星车可能会先开到Pahrump山上的一个或多个额外的采样点,然后再开到Sharp山上更高的地方。

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