我国顶级火星专家详解“毅力号”火星车使命：寻找火星生命迹象继2月9日阿联酋“希望号”火星

继2月9日阿联酋“希望号”火星探测器率先入轨， 2月10日中国“天问一号”火星探测器成功入轨。时隔一周（2月18日），美国“毅力号”火星车也来了！它成功着陆耶泽罗撞击坑，开始巡视探测。
“毅力号”火星车使命又是什么？
“毅力号”是美国首个以天体生物学为重点的火星探测任务，它的目标是详细研究火星早期宜居性环境，寻找过去生命的迹象，并且识别和收集最有价值的岩芯和火壤样品，以便未来可以将它们带回地球进行更详细的研究；“毅力号”还将测试未来人类登陆火星所需的技术。 “毅力号”成功降落在耶泽罗撞击坑，这个位置是从60多个候选着陆点中历时5年选定的。该地区可能是个古湖泊，具有明显的古代河流三角洲痕迹，可以想象，微生物可能在一个或多个温暖潮湿的时期生活在这里。如果是这样，我们极有可能会在湖床或沉积物中发现生物遗迹。

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“毅力号”搭载了7个主要的科学仪器来完成它的使命，包括夏洛克紫外拉曼/荧光光谱仪、X射线光谱仪、制氧仪、次表层雷达、可缩放全景相机、超级相机（激光微相机）和气象台站。下面我们来具体了解下这些装备。

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“生命大侦探”——宜居性环境有机物和化学组成的拉曼和荧光扫描仪。从名字中就可以看出它的功能，它是完成“毅力号”使命的最重要法宝，安装在火星车的机械臂末端，利用相机、光谱仪和激光来寻找被水环境改变的有机物和矿物，这些有机物和矿物质可能记录了过去微生物生命的迹象。这个仪器的英文缩写正好是SHERLOC ，和大侦探夏洛克·福尔摩斯的名字几乎一模一样。因此，也就有了夏洛克的昵称。夏洛克就像侦探在犯罪现场寻找线索一样，用紫外激光识别有机化学物质，它白天和晚上均可以工作。夏洛克可以在比目标高出5厘米的地方采集数据，距离近又不会破坏目标。像侦探一样，夏洛克有一个“放大镜” ，可以看到细节。此外，夏洛克还携带了小块的宇航服材料，一方面可以为仪器定标，另一方面观察这些材料在恶劣的火星环境中是如何变化的。有夏洛克的地方当然少不了华生(WATSON) ，在“毅力号”上真有一台叫“华生”的彩色相机，和夏洛克配套，用于拍摄岩石颗粒和表面纹理的高清图像。这就是科学家的幽默吧。两位神探的加持，是“毅力号”完成使命最可靠的保障。
在机械臂前端还安装有另外一个装备——PIXL ，包括一台X射线光谱仪和一台相机。这套装备也大有来头，它和餐盒差不多大，重约4.5公斤，要知道完成同样工作的实验室设备重量可能超过225公斤！它通过将X射线束聚焦到目标岩石或火壤上一粒食盐大小的点上，对诱发的X射线荧光进行分析，从而在亚毫米尺度上快速测量岩石的化学元素组成。 X射线光束能够像讲解PPT时的激光笔一样移动。相机则协同拍摄岩石和火壤纹理的超级特写照片。这些信息有助于科学家寻找火星上过去微生物生命的迹象。
地球大气层的氧含量约为21% ，相比之下，火星大气中的气体主要是96%的二氧化碳，氧含量只有0.13% 。在火星上生产氧气可以帮助人类呼吸和用作火箭的推进剂。 “毅力号”也在为人类登陆火星做准备，携带了一个制氧设备MOXIE(莫克西) ，全名是“火星氧气原位资源利用实验” 。它可以从二氧化碳中制造氧气，像植物一样吸入二氧化碳，呼出氧气。莫克西只有汽车电池那么大，当然这次只是先试验一下，未来支持人类在火星上执行任务的氧气生成器必须要再大100倍左右，因为从火星发射火箭回地球需要33到50吨的液氧燃料，大约相当于一架航天飞机的重量。如果能“就地制造” ，以后人类去火星就可以轻装上路了。
“毅力号”还携带了次表层雷达，利用雷达波探测火星地下的结构，旨在从火星表面获得高分辨率的地下地层信息。说到雷达我们并不陌生，科学家们经常使用雷达来寻找地球上的地下物体，比如两极冰川、地雷、地下电缆、电线、管道等。我国的嫦娥三号和嫦娥四号月球车上也搭载了不同频率的雷达，并获得了月球地下的结构信息。 “毅力号”的次表层雷达可以探测到火星地下10米以上的冰、水或卤水，这有助于科学家了解火星上存在生命的可能，也为未来人类登陆火星寻找资源。值得一提的是， “天问一号”火星车上也携带了次表层雷达，相信两个火星车在不同地点对火星地下未知世界的探索，将会让我们对火星演化历史产生新的认识。