一块可能改写人类对地外生命认知的火星岩石,正静静躺在“毅力号”火星车的样本管内。它已经等了两年多,而接它回家的那趟“航班”,被取消了。
2024年7月,“毅力号”在耶泽罗陨石坑内雷特瓦河谷边缘的“夏亚瓦瀑布”岩石上钻取了一份样本,编号“蓝宝石峡谷”。这段河谷宽约400米,由30多亿年前流入陨石坑的水流冲刷而成。样本约粉笔大小,是毅力号自2021年2月着陆以来采集的27份岩芯样本之一。
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毅力号共携带43根样本管,其中38根用于采集样本,另外5根是“见证管”,用来在采样点位捕获分子和颗粒污染物,衡量样本纯度。
“豹斑”为什么让科学家坐不住
今年9月,毅力号科研团队在《自然》杂志发表论文,把“蓝宝石峡谷”样本中发现的“豹斑”结构描述为潜在生物特征。这些同心反应前沿富含蓝铁矿等矿物,在地球上,类似斑点通常由沉积物中的微生物活动驱动。
科研团队成员、普渡大学博士后研究员Adrian Broz说:“这是我认为我们在火星上第一次发现了符合‘潜在生物特征’定义的东西。它目前密封在毅力号的车体内,静静地等待返回地球。”
论文合著者、普渡大学教授Briony Horgan指出,这些样本是人类真正理解“生命是普遍存在的还是地球独一无二的”的最佳机会。但她同时强调,仅凭火星车上的仪器无法给出确定答案,“我们可以继续做这些研究,得出这些线索,但在样本返回之前,我们永远不会知道确切答案。”
西华盛顿大学行星科学教授Melissa Rice也指出,毅力号的科学仪器在选择时就假定它们将进行样本筛选侦察并提供火星地质背景,“这些仪器从未被设计用来做出确定性的分析”。
110亿美元,和一条被砍掉的回家路
火星样本返回计划的历史可追溯至1978年NASA首次向国会提出相关预算请求。2003年的一项调查将取回火星样本列为未来太空任务的首要科学目标,此后多个报告重申了这一优先级。
2020年公布的原始概念包含多次发射:着陆器携带取回火星车和上升飞行器,上升飞行器将足球大小的样本容器射入火星轨道,由ESA轨道器捕获后返回地球,最早2031年完成。
2022年方案调整后,返回日期推迟至2033年。独立审查委员会随后指出流程过于复杂,项目预算最高膨胀至110亿美元,返回时间推至2040年。
NASA局长Bill Nelson在2024年4月的媒体电话会议上说:“110亿美元太贵了,2040年才返回样本也长得不可接受。”
2024年,NASA向SpaceX、洛克希德·马丁、蓝色起源、火箭实验室等商业公司征集替代方案。当时,众议院拨款委员会将MSR预算削减至2亿美元,同时为“火星未来任务”项目拨款1.1亿美元,用于继续开发MSR此前推进的着陆技术。
洛克希德·马丁公司提出了一项固定价格低于30亿美元的方案,计划不晚于2037年将30份样本送回地球,使用基于InSight任务经验的轻量着陆器和紧凑的地球投送系统。
然而,NASA的2026财年预算请求明确写道:“鉴于当前架构方案仍然无法承受,NASA计划终止火星样本返回计划。”2027财年预算请求更是完全未提及该计划。
据《科学》报道,国会已通过折中支出法案支持白宫终止MSR的努力,行星学会空间政策主管Casey Dreier表示,NASA在项目取消前已花费约25亿美元。
NASA局长Jared Isaacman今年8月表示:“我认为从火星取回样本可以带来人类历史上最重大的科学突破。我们毫无疑问会去取样本,问题是机器人去还是宇航员去,以及相关的时间框架。”
另一条路:天问三号的时间表
中国的天问三号任务正按计划推进。据国家航天局2026年4月24日在中国航天日发布的信息,天问三号计划于2028年前后实施发射,2031年前后携带火星样品返回地球。届时,它有望成为人类历史上首个实现火星采样返回的任务。
行星科学家仍在寻找让毅力号样本返回地球的途径。Horgan表示,工业伙伴的持续工作让研究人员保持乐观。
洛克希德·马丁探索任务领域主管Whitley Poyser表示,公司仍致力于其火星样本取回方案,“从技术角度看,需要成熟的关键领域是火星上升,特别是如果我们要把人送到那里再送回来。所有这些技术都至关重要,可以通过火星样本返回任务来验证”。
行星科学家从著名的艾伦山84001火星陨石中吸取过教训。该陨石1984年在南极被发现,最初被认为含有古代生命残余,但后续多组科学家的分析表明,非生物地质过程可以留下容易被误认为有机碳化合物的特征。
NASA喷气推进实验室好奇号项目科学家Ashwin Vasavada说:“即使全世界最好的实验室都在研究一块有古代生命推定证据的岩石,这也是非常困难的事情,所以你希望能够用上你能想到的所有技术。”
样本还在车里,答案还在火星上。
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