來源：Nature Portfolio

　　原文作者：AlexandraWitze

　　NASA毅力號火星車“車如其名”，在8月的取樣任務失利后再次嘗試，終于成功取到了第一塊火星巖石樣本。

　　繼上個月的取樣嘗試失敗后（參見：為何NASA的首次火星采樣宣告失敗？），NASA的毅力號火星車這次終于成功鉆取并儲存了一塊火星巖樣——這是史上第一塊將被送回地球以供研究的火星樣品。

　　“這是一次重大成就。”NASA局長Bill Nelson在一份聲明中說道。

　　毅力號取到的第一塊完整巖芯在取樣管中清晰可見，照片攝于9月6號樣品封裝的前一刻。來源：NASA/JPL-Caltech

　　毅力號8月6日首次嘗試取樣時，巖芯在裝入取樣管前碎成了粉末。9月1日，毅力號在數百米之外的另一個采樣點進行了第二次嘗試，這次取樣很順利。鉆頭從一塊70厘米長，名為“羅切特”（Rochette）的巖石中取出了一小管巖芯。工程師們隨即暫停了取樣過程，以便他們能先拍攝樣本管中的巖芯照片，確保巖芯完好無損，再于9月6日進行樣本封裝。

　　9月1日，毅力號在羅切特（Rochette）巖石上鉆取巖芯。來源：NASA/JPL-Caltech

　　從羅切特上鉆取的巖芯已經完全密封，存放在毅力號腹部。它還要在火星上等待很多年，才會有探測器前來將它和毅力號采取的其他樣品一同帶回地球。此次任務的目標是采集約35管能代表耶澤羅隕石坑（Jezero Crater）地質歷史的巖芯。毅力號的著陸點就位于耶澤羅隕石坑——數十億年前，這里曾有一片古河流三角洲，可能蘊含著古代火星生命的證據（參見：一起去火星吧！NASA毅力號任務圖解）。

　　但科學家還不清楚羅切特巖石代表了其中哪一段歷史，它所在的區域被毅力號科學家稱為“城堡”（Citadelle，城堡的法語）。該區域位于一處山脊上，如同一座俯瞰山谷的城堡，因而得名。沿著山脊分布的一些巖石存在分層，這引起了地質學家的巨大興趣。這些巖層可能是在風、水和火山噴發等地質過程中沉積而成的。

　　毅力號開展的初期調查表明，羅切特是一塊玄武巖，它可能是形成毅力號所在山脊的古代熔巖流的一部分，加州理工學院地質學家、毅力號任務的項目科學家Kenneth Farley說。羅切特的表面有一些紅色斑點，還有填滿鹽的小孔，這些跡象表明，它曾有一段時間接觸過水——可能是在耶澤羅隕石坑前身古湖泊的湖底。

　　驚不驚喜

　　對比兩次采樣過程，羅切特明顯比第一塊巖石更易鉆取——第一塊巖石位于坑底的另一個地方，名為“魯比翁”（Roubion）。與羅切特一樣，魯比翁也有水巖相互作用的跡象，但這種作用似乎降低了魯比翁的物理硬度，因為在遇到毅力號的鉆頭時，魯比翁瞬間碎成了粉末。如果還能找到類似魯比翁但更為堅硬的巖石，毅力號可能還會再次進行嘗試，Farley說。

　　如果進一步研究證實了羅切特是玄武巖，科研人員將會非常激動。因為等到羅切特樣品返回地球后，研究者就能通過樣本中放射性同位素的衰變，精確判定其形成時間——這將是歷史上首次，因為之前從沒有火星樣品被帶回地球。

　　毅力號在羅切特巖石上取芯后留下的鉆孔清晰可見。來源：NASA/JPL-Caltech

　　NASA之前發射的好奇號（Curiosity）火星車于2012年在另一個隕石坑著陸，也遇到意外狀況。與毅力號不同的是，好奇號遇到的巖石太硬了，根本無法鉆取。2008年的鳳凰號（Phoenix）火星著陸器在采集塵土顆粒時也不順利。后來負責這項任務的科學家才明白，這些塵土要避免陽光直射，這樣塵土顆粒間的冰就不會融化，再結冰后就不會把顆粒固結在一起。“火星是一顆充滿了驚喜的行星。”參與過多次火星車（但不是毅力號）探索任務的華盛頓大學行星科學家Raymond Arvidson說。

　　關鍵時刻

　　接下來，毅力號需要提高它的取芯效率了。毅力號今年2月在耶澤羅隕石坑著陸，為了采取第一份樣品，它已經用了6個多月。毅力號的原定目標是在著陸后的一個火星年（稍短于地球上的兩年）里，在耶澤羅隕石坑采完一整套巖芯。由于毅力號的著陸位置距離其主要采樣目標——耶澤羅的古河流三角洲——超過了兩千米，所以它可能最快要到明年初才能“挪”到那里。

　　但Arvidson表示，目前他對任務進度并不擔心。因為毅力號著陸之后的頭三個月都花在了其他事情上，比如試飛一架微型直升機。目前為止，這架微型直升機已經起飛了十幾次，協助科學家挑選了毅力號的前進方向。毅力號已經行駛了2170米。從著陸點出發，它先是向南，然后向西前進，一邊勘測地形一邊進行與鉆探無關的實驗，比如用探地雷達探測火星的地表之下。

　　采樣成功后，毅力號接下來要向西北方前進幾百米，到達一個名叫南塞伊塔（South Seítah）的地區，那里滿是沙丘、山脊，還有其他巖石和礫石。很快，毅力號任務的規劃者們就能稍作休息了，因為從10月2日到10月14日，地球和火星的位置剛好分居太陽兩側，火星車也會暫時失聯。

　　NASA和歐洲航天局正在規劃未來開展一組復雜的機器人任務。任務的主要內容是前往耶澤羅，收集毅力號采集的樣品，并帶回地球供科學家研究。這些樣本最早將在2031年返回地球。

　　原文以Success！ Mars rover finally collects its first rock core為標題發表在2021年9月7日的《自然》的新聞版塊上

　　? nature

　　doi： 10.1038/d4