为人类登上火星铺平道路！火星2020号探测器肩负四项调查任务

2021年2月，NASA的“火星2020”探测器将会降落在这颗红色星球，它将会在杰泽罗陨石坑着陆，35亿年前这里是一个湖泊。新一代的火星车将在之前的机器人探测器的基础上，收集火星的第一批样本并在晚些时候返回地球。

NASA喷气推进实验室的火星车项目科学家凯蒂·摩根·斯塔克表示，该项目组的目标是在火星上能有一些新发现，找到最好的有代表性的样品，收集储存并且返回地球，希望它们能让科学家了解火星上的地质历史。当然新的火星车也将同时为未来人类探索奠定基础。

NASA首先打算派机器人侦查员去了解火星，希望在人类到达之前做好准备。人类如何在火星上居住、人类如何到达火星以及如何利用今天火星环境中拥有的资源，也是航天科学家们一直思考的问题。

“火星2020”探测器与2012年登陆火星的“好奇号”火星车非常相似，它非常复杂，需要300名科学家参与运作。他们将会分析探测车传回的数据，监控探测车的功能，并检查车上的仪器。如果一切按计划进行，总有一天，这些任务将会落在一个来自地球的人类的肩上，他的脚印将出现在火星表面的火星车轨迹旁边。

2020年火星车的工作将从杰泽罗陨石坑开始，它将在那里寻找古代生命的迹象，包括矿藏，甚至可能是微观化石。如果2020号火星车可以对这些区域进行采样，那么让人类非常好奇的土壤样本将被储存在金属管中，它收集的数据可能有助于科学家了解他们是否可以在火星上发现生物特征。

结合对岩石组成的了解，以及我们在岩石和纹理中看到的非常细微的细节，可以为古代生命迹象是否存在提供有力的证据。科学家认为古代火星是宜居的，但是却还还没有真正的证据来表明古代生命迹象存在。凯蒂·摩根·斯塔克表示，有了火星2020号及配置的先进仪器，他们有信心在火星表面取得突破性的探索进展。

在此之前，勇气号和机遇号火星车已经在火星上寻找水存在的证据，而好奇号火星车则专注于了解火星过去的可居住性和生命存在的条件。2020号探测车不同于“好奇号”，因为它将采集岩石的核心样本，并以原始的方式将它们储存起来，而“好奇号”则是钻入岩石并分析它们的尘埃。

现在NASA的计划中已经面临一项挑战，那就是把火星样本返回地球。返回火星取回样本的最早任务已经设定在2026-2027年的时间框架内。与此同时，2020号火星探测器的一系列仪器分析将继续向前推进，当它寻找过去微生物生命迹象的同时，也将会调查火星对于第一批登陆火星的人类意味着什么。

以下是火星2020探测器上的四个代表性仪器，它们将在未来的人类探索者登陆之前进行四项调查，这些调查将为未来人类登上火星铺平道路。

1.地形相对导航系统。无论任务如何，实现着陆是未来成功的关键。2020号火星车将使用新的地形相对导航系统登陆火星，这使得着陆器可以避免着陆区域的任何大的危险。这样2020号火星车将可以在火山口，陡峭的斜坡和岩石场等多种恶劣条件下着陆。

为了实现这一目标，他们采用了“好奇号”的着陆系统，并增加了一种名为“着陆器视觉系统”的感知系统，可以在降落伞下降阶段拍照。这些照片将会与从轨道上拍摄的图像提供的地图相匹配，创建一个可以识别陨石坑、山脉和其他地标的地质指南。

2. MOXIE是火星自制氧气的设备。未来探索火星的宇航员将需要氧气，但携带足够的氧气在宇宙飞船上是不可行的。2020年的火星探测器将携带MOXIE，或进行火星氧气现场资源利用实验。尽管火星不适宜居住，但它充满了二氧化碳。MOXIE将把这些气体转化为氧气，宇航员不仅需要氧气来呼吸，还需要氧气作为推进剂。

MOXIE的实验规模很小。它将启动并将二氧化碳转化为氧气，在执行任务的一到两个月中，每个月都要进行几个小时的转化，而这一过程大约会消耗“火星车”一天的能量。它每小时只能产生大约10克的氧气，而人类每小时消耗约20克氧气。

3. MEDA是火星环境动力学分析仪，它是由流动站上的一组传感器构成，用于研究天气科学，尘埃和辐射以及它们在火星季节中的变化。该仪器是由西班牙马德里天体生物学中心的一个团队提供的，是为了在天气之外(包括温度、压力和风力等变量)表征火星的环境，并更好地了解火星表面的太阳辐射。

4. 火星地表探测任务将首次包括名为RIMFAX的探地雷达仪器，也就是火星地下实验的雷达成像仪。它将将能够窥视火星表面以下，研究火星地质，寻找岩石、冰和巨石层。加科学家们希望RIMFAX能帮助他们了解杰泽罗陨石坑的地质历史。

NASA科学家最希望找到的东西是火星地表下的冰，相关用于寻找资源的仪器可能会被包括在未来的着陆器、火星车或飞行器中。2020年火星车上的一套仪器和实验将能够向地球科学家提供有关杰泽罗陨石坑的最新和最棒的观察，当然最大的目标是提供更多的火星碎片，这样才能揭开火星之谜。