文/ 李晨風(fēng) 寧艷

“火星2020”總裝測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)

7月30日，美國(guó)火星2020 探測(cè)器發(fā)射升空。它攜帶一臺(tái)名為“毅力”的漫游車，開始火星采樣返回任務(wù)的第一階段。

“火星2020”任務(wù)主要目的和被推遲的歐洲火星生命計(jì)劃一樣，專注尋找可能的火星生命。它不僅是為了尋找火星宜居條件的跡象，而且還要尋找過去曾經(jīng)存在的微生物跡象。因此，“火星2020”的毅力號(hào)漫游車上裝備了一臺(tái)鉆探機(jī)，可以采集最有希望找到證據(jù)的巖石和土壤樣本，并將它們放在車內(nèi)的“儲(chǔ)藏室”中，等待未來(lái)任務(wù)把這些樣本送回地球。然后，科學(xué)家們可以在實(shí)驗(yàn)室里用大型設(shè)備來(lái)研究這些樣本——這些設(shè)備太大，無(wú)法發(fā)射到火星上。這次任務(wù)還打算試驗(yàn)一些未來(lái)航天員常駐火星需要用到的技術(shù)，包括測(cè)試如何從火星大氣中產(chǎn)生氧氣、尋找其他資源（如地下水）、改進(jìn)著陸技術(shù)、探測(cè)可能影響人類生活的環(huán)境條件。

“火星2020”的設(shè)計(jì)基于正在火星運(yùn)行的“火星科學(xué)實(shí)驗(yàn)室”任務(wù)架構(gòu)，包括其好奇號(hào)漫游車及其著陸系統(tǒng)。

降落辦法有繼承也有創(chuàng)新

美國(guó)已經(jīng)實(shí)施了多次探測(cè)火星任務(wù)，因此從地球起飛、奔向火星到火星捕獲的整個(gè)過程基本上不會(huì)有懸念?！盎鹦?020”任務(wù)能否成功首先取決于能不能順利著陸。美國(guó)宇航局將它歸納為進(jìn)入、下降和著陸過程（EDL）?！盎鹦?020”的著陸方案和好奇號(hào)火星車一樣，包括降落傘、下降飛行器和一種被稱為“天空起重機(jī)”的方法。在著陸前的最后幾秒鐘，用一個(gè)火箭反推懸浮的天車，把火星車吊掛著放到地面上。這種著陸系統(tǒng)的發(fā)明，讓人們可以在火星表面著陸一個(gè)非常大、非常重的探測(cè)器。當(dāng)然，“火星2020”也不是完全沿用“好奇號(hào)”的著陸技術(shù)，而是采用了一些新的技術(shù)，可以達(dá)到更高的導(dǎo)航精度和更豐富的數(shù)據(jù)回傳。

過去幾十年的星際探測(cè)史告訴我們，在火星上著陸是很困難的，目前只有美國(guó)成功實(shí)現(xiàn)了火星軟著陸。更難的是，能夠在接近主要考察目標(biāo)的地方著陸。此前火星漫游車都只能降落在目標(biāo)研究區(qū)域的一段距離之外。這點(diǎn)距離在地球上不算什么，但對(duì)于漫游車來(lái)說，要花費(fèi)寶貴的幾周甚至幾個(gè)月時(shí)間來(lái)跋涉。

“距離觸發(fā)”技術(shù)

為此，“火星2020”任務(wù)小組打算采用新的方法，讓“毅力號(hào)”降落到盡量接近目標(biāo)區(qū)域的位置。這項(xiàng)技術(shù)稱為“距離觸發(fā)”，可以把橢圓形預(yù)定著陸區(qū)的尺寸減小50%以上。采用這項(xiàng)技術(shù)之后，如果研究人員選定了一些價(jià)值很高、平地面積卻很小的目標(biāo)區(qū)，也能成功降落下去。

“距離觸發(fā)”技術(shù)的關(guān)鍵，是選擇合適的時(shí)機(jī)來(lái)釋放下降飛行器的降落傘。早期的任務(wù)中，探測(cè)器會(huì)在火星大氣中摩擦減速，達(dá)到預(yù)期速度后盡早開傘。“火星2020”則不然，它要根據(jù)探測(cè)器相對(duì)于預(yù)定著陸位置的距離開傘。如果飛船有可能錯(cuò)過目標(biāo)區(qū)，就要提前開傘；如果可能無(wú)法抵達(dá)目標(biāo)區(qū)，就要錯(cuò)后開傘。

根據(jù)推算，距離觸發(fā)技術(shù)可以讓“毅力號(hào)”的降落位置比舊的技術(shù)更靠近目標(biāo)區(qū)，讓“毅力號(hào)”的“上班”路近上幾公里?？紤]到火星車的緩慢速度，這意味著它可以提前一年開展工作，意義是相當(dāng)明顯的。距離觸發(fā)技術(shù)如果在“火星2020”上取得成功，還能用于未來(lái)的樣本返回任務(wù)。前來(lái)取樣本的著陸器能夠降落在更接近樣本存放地點(diǎn)的地方，盡早拿到樣本返回地球。

地形相對(duì)導(dǎo)航技術(shù)

地形相對(duì)導(dǎo)航技術(shù)和嫦娥四號(hào)所采用的降落導(dǎo)航技術(shù)有相似的地方?！耙懔μ?hào)”特別適合于地形復(fù)雜、有陡坡和大塊巖石、比較危險(xiǎn)的地方。

它的工作原理很容易解釋：首先是繞著火星飛行的探測(cè)器拍攝和繪制了著陸地點(diǎn)的地圖，把可能的風(fēng)險(xiǎn)都標(biāo)注出來(lái)。這張地圖會(huì)存儲(chǔ)在“毅力號(hào)”的電腦里。開傘以后，“毅力號(hào)”會(huì)打開相機(jī)拍攝火星地面情況，把實(shí)際看到的地表與存儲(chǔ)的地圖相對(duì)比。

“火星2020”的星際飛行器

降落過程中，“毅力號(hào)”的車輪逐漸展開

如果“毅力號(hào)”發(fā)現(xiàn)自己正向著危險(xiǎn)地表接近（判斷范圍大約是300米邊長(zhǎng)的區(qū)域），可以改變方向，選擇一個(gè)更加安全的區(qū)域降落。

“天空起重機(jī)”和“毅力號(hào)”聯(lián)合測(cè)試

樣品傳送到“毅力號(hào)”車體內(nèi)

為什么地形相對(duì)導(dǎo)航很重要？就不能把火星車降落在平坦一點(diǎn)的地方嗎？地形相對(duì)導(dǎo)航是火星探測(cè)的關(guān)鍵?；鹦翘綔y(cè)最有趣的地方是去復(fù)雜的地形進(jìn)行探索，這些地方有特殊的巖石和土壤，可能保存火星上過去微生物生命的跡象！

到目前為止，人類還沒能把探測(cè)器派遣到這些有意思的地方。因?yàn)閺?fù)雜的地形會(huì)大大提高直接著陸的風(fēng)險(xiǎn)，著陸器很可能撞上一塊大石頭導(dǎo)致翻車，火星上可沒有可以用電話呼叫的救援服務(wù)。因此，在過去的火星著陸行動(dòng)中，選定區(qū)域的99%面積上都不能有斜坡和巖石。這就意味著科學(xué)家們要放棄很多有價(jià)值的地點(diǎn)。有了地形相對(duì)導(dǎo)航技術(shù)之后，科學(xué)家們的選擇就一下子豐富起來(lái)了。

地形相對(duì)導(dǎo)航技術(shù)的提出，是建立在前期任務(wù)基礎(chǔ)之上的。在此前的任務(wù)中，人們發(fā)現(xiàn)，著陸器在進(jìn)入火星大氣層之前，根據(jù)通過深空網(wǎng)絡(luò)提供的數(shù)據(jù)推算，探測(cè)器相對(duì)于預(yù)定著陸點(diǎn)的誤差約為1～2 公里。進(jìn)入火星大氣層后，由于受到大氣影響，誤差估計(jì)會(huì)增加到約2～3 公里。

通過使用地形相對(duì)導(dǎo)航，有希望大幅度縮小誤差?？茖W(xué)家們通過計(jì)算認(rèn)為，可以通過空中機(jī)動(dòng)，把這個(gè)誤差數(shù)據(jù)減少到60 米甚至更小的數(shù)值。要做到這一點(diǎn)，需要解決兩個(gè)問題：準(zhǔn)確地知道下降飛行器自身的位置和前進(jìn)方向，足夠的空中機(jī)動(dòng)能力。

“火星2020”能否實(shí)現(xiàn)距離觸發(fā)和地形相對(duì)導(dǎo)航，取決于相關(guān)的傳感器套件。其中包括一個(gè)叫做MEDLI2 的設(shè)備，還有一個(gè)叫做“EDL 攝像機(jī)和麥克風(fēng)”。

MEDLI2 源于好奇號(hào)火星車任務(wù)期間的同類設(shè)備，全名是“火星科學(xué)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)入、下降和著陸儀表第二代”。好奇號(hào)任務(wù)期間的這套設(shè)備只能采集熱防護(hù)罩上的有關(guān)數(shù)據(jù)，MEDLI2 不但可以采集熱防護(hù)罩的數(shù)據(jù)，還能采集著陸器后部的數(shù)據(jù)。

MEDLI2 和來(lái)自“毅力號(hào)”所攜帶的“火星地表氣象站”（MEDA）的數(shù)據(jù)，能夠讓科學(xué)家們更好地了解火星上的大氣密度和風(fēng)的特征，用于設(shè)計(jì)性能更好的未來(lái)火星著陸方案。

科研人員正在組合采樣存儲(chǔ)機(jī)構(gòu)

美國(guó)宇航局工作人員頂著疫情進(jìn)行測(cè)試

“EDL 攝像機(jī)和麥克風(fēng)”全稱是進(jìn)入、下降和著陸（EDL）攝像機(jī)和麥克風(fēng)。這套設(shè)備中包括好幾個(gè)相機(jī)：降落傘“仰視”相機(jī)、下降階段“仰視”相機(jī)和漫游車“仰視”相機(jī)。因?yàn)榛鹦巧鲜怯写髿獾?，所以人們可以聽到聲音。因此“火?020”裝了一個(gè)麥克風(fēng)，用于在整個(gè)登陸期間捕捉聲音。

因?yàn)檫@套設(shè)備能夠提供直觀視聽感受，所以也被美國(guó)宇航局稱為“公眾參與有效載荷”。它能給地球上的人們帶來(lái)逼真的、戲劇性的感受，就像他們親自坐著飛船向火星降落一樣。2012年“好奇號(hào)”的降落視頻就引發(fā)了人們的狂熱，這段長(zhǎng)達(dá)7 分鐘的“恐怖視頻”在網(wǎng)上瘋傳。有了這段視頻，人們終于知道了降落傘如何在火星大氣層中打開，火星車如何被繩索吊放到火星表面，然后兩者之間的繩索被割斷，天車自己飛走無(wú)影無(wú)蹤。

毅力號(hào)漫游車

“毅力號(hào)”預(yù)計(jì)2021年2月18日在火星表面著陸，然后實(shí)施為期一個(gè)火星年（687 個(gè)地球日）的探測(cè)。具體內(nèi)容包括4 個(gè)目標(biāo)。

目標(biāo)一：尋找可居住性，發(fā)現(xiàn)在火星遠(yuǎn)古時(shí)期可能支持微生物生存的環(huán)境中形成的巖石，或被微生物改變的巖石，確定火星過去確實(shí)存在著能夠支持微生物生存的環(huán)境。

“毅力號(hào)”的主相機(jī)正在測(cè)試

目標(biāo)二：尋找生物特征，在那些適宜居住的環(huán)境中尋找可能存在的遠(yuǎn)古微生物跡象，特別是在那些能長(zhǎng)期保存生命跡象的特殊巖石中。

目標(biāo)三：暫存樣本，從大約30 個(gè)有希望找到生物痕跡的巖石和表土目標(biāo)上鉆取樣本，并將其存儲(chǔ)在火星表面的具體位置。

“毅力號(hào)”的主相機(jī)

目標(biāo)四：為載人登陸做準(zhǔn)備，測(cè)試從火星二氧化碳大氣中產(chǎn)生氧氣的能力?；鹦谴髿夥浅Ｏ”。叶趸己扛哌_(dá)96%。人類肯定不能直接呼吸火星大氣，但是二氧化碳的存在，讓人們看到了制取氧氣的希望。假如能夠用火星大氣制氧，未來(lái)的火星基地就可以自己解決呼吸問題，還可以支持更大規(guī)模的火星科考與資源開發(fā)。

所有這些都與火星生命的可能性有關(guān)。前3 個(gè)考慮了遠(yuǎn)古微生物的可能性。即使探測(cè)器沒有發(fā)現(xiàn)任何過去生命的跡象，也為將來(lái)人類在火星上的生存鋪平了道路。“毅力號(hào)”還將進(jìn)行與4個(gè)目標(biāo)相關(guān)的其他科學(xué)研究。例如，監(jiān)測(cè)火星大氣的氣候和塵埃，這對(duì)于了解火星上的季節(jié)變化非常重要，也將有助于未來(lái)人類更好地預(yù)測(cè)火星天氣。

“毅力號(hào)”降落到地面后，就要開始從事上述幾個(gè)目標(biāo)的科學(xué)作業(yè)了。它的基本架構(gòu)與“好奇號(hào)”類似，實(shí)際上，“毅力號(hào)”大量使用了好奇號(hào)研制期間留下的備份元器件，大量降低了任務(wù)成本和風(fēng)險(xiǎn)。根據(jù)設(shè)計(jì)，“毅力號(hào)”將在火星上行走5～20 公里。美國(guó)的前三次火星車任務(wù)中，都發(fā)現(xiàn)車輪最容易出故障。特別是在火星那種復(fù)雜的道路條件下，車輪很容易被沙塵淤塞，進(jìn)而失去正常行走的能力。因此，“毅力號(hào)”在車輪上做了重大改進(jìn)。

“毅力號(hào)”是靠機(jī)械臂采樣的

和前三個(gè)火星車一樣，“毅力”攜帶了大量科學(xué)儀器，我們?cè)谶@里僅僅介紹特點(diǎn)最為鮮明的部分，也就是機(jī)械臂和上面的鉆探設(shè)備。

在石頭上打眼的沖擊鉆

在火星表面作業(yè)中，“毅力號(hào)”的主要工作就是在石頭上打洞。具體分為以下幾個(gè)步驟：

第一步：找到有價(jià)值的巖石。

科學(xué)家們特別希望能找到在水中形成或被水改變的巖石。水是生命的關(guān)鍵，如果這些巖石含有有機(jī)分子，那就更有趣了。有機(jī)分子是以碳為基礎(chǔ)的化學(xué)物質(zhì)，是生命的基石。一些特殊類型的巖石可以保存數(shù)十億年以來(lái)的生命化學(xué)痕跡。如果能找到這兩類巖石，就很有可能在火星上發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)古微生物痕跡。此外，“毅力號(hào)”還要收集火山巖和其他巖石，以建立地質(zhì)和環(huán)境隨時(shí)間變化的記錄。

第二步：采集巖樣。

一旦科學(xué)家確定了一個(gè)感興趣的巖石目標(biāo)，“毅力號(hào)”就會(huì)動(dòng)用鉆機(jī)，鉆出一個(gè)核心樣本。鉆機(jī)的原理和我們?cè)诘厍蛏辖o空調(diào)打孔的水鉆一樣，但是考慮到“毅力號(hào)”的承載能力和發(fā)電功率都很有限，而且也不可能加水冷卻及潤(rùn)滑，它的鉆取深度只有2 英寸（大約5 厘米）。

第三步：密封巖石樣本。

巖芯樣品鉆取下來(lái)之后，就要放進(jìn)預(yù)先清洗過的樣品管里，蓋上蓋子。按照地球上巖石的密度計(jì)算，每個(gè)樣品重約半盎司（15 克）。

第四步：攜帶樣品。

存好樣品之后，“毅力號(hào)”會(huì)把管子插進(jìn)自身攜帶的一個(gè)儲(chǔ)存架上，然后帶著它繼續(xù)行進(jìn)，直到任務(wù)小組在火星表面選好一個(gè)臨時(shí)存儲(chǔ)位置為止。因?yàn)檫@些樣品來(lái)之不易，所以任務(wù)小組把這些臨時(shí)位置稱為“戰(zhàn)略位置”。

第五步：保存樣本。

“毅力號(hào)”也能斜著鉆探

“毅力號(hào)”鉆探大塊巖石的想像圖

“毅力號(hào)”鉆探水巖石的想象圖

將火星樣本放在火星表面的一個(gè)位置，等待2022年美國(guó)宇航局發(fā)射另一個(gè)探測(cè)器來(lái)火星。這個(gè)探測(cè)器具備從火星表面起飛的能力。它會(huì)找到“毅力號(hào)”存放樣品的地方，把它取走返回地球。按照目前的技術(shù)，火星探測(cè)器在繞火星飛行的時(shí)候，可以精確獲取火星表面的影像，定位精度可以達(dá)到1 米，再結(jié)合漫游車用攝像頭拍攝的圖像，可以把定位精度提高到1 厘米。如果一切順利，返回探測(cè)器可以很容易地找到樣品存放點(diǎn)。

“毅力號(hào)”的機(jī)械臂

鉆探工作的主角是“毅力號(hào)”的機(jī)械臂。這條2.1 米長(zhǎng)的機(jī)械手臂可以像人的手臂一樣運(yùn)動(dòng)。它有肩膀、肘部和手腕關(guān)節(jié)，保證了最大限度的靈活性。這只手臂可以讓漫游車像人類地質(zhì)學(xué)家一樣工作，用“手”或轉(zhuǎn)塔握住和使用科學(xué)工具。漫游車的“手動(dòng)工具”可以從巖石中提取巖芯，拍攝顯微圖像，分析火星巖石和土壤的元素組成和礦物組成。

這條機(jī)械臂有5 個(gè)自由度，是通過名為“旋轉(zhuǎn)執(zhí)行器”的微型馬達(dá)實(shí)現(xiàn)的，這5 個(gè)自由度是肩關(guān)節(jié)、臂關(guān)節(jié)、肘關(guān)節(jié)、腕關(guān)節(jié)和轉(zhuǎn)塔關(guān)節(jié)。手臂末端轉(zhuǎn)塔就像一只手，可以握持相機(jī)、礦物和化學(xué)分析儀，用來(lái)研究火星過去的可居住性，并選擇最具科學(xué)價(jià)值的樣本進(jìn)行儲(chǔ)存。

安裝在轉(zhuǎn)塔上的科學(xué)工具有鉆探類和觀測(cè)類兩種。

在石頭上打洞

最重要的當(dāng)然是鉆探設(shè)備。轉(zhuǎn)塔上有3 種不同的旋轉(zhuǎn)沖擊鉆頭：巖石取樣鉆頭、風(fēng)化巖石和土壤取樣鉆頭、研磨器，直徑都是27 毫米。兩種鉆頭用于將火星樣本直接收集到干凈的樣本收集管中，而研磨鉆頭則用于刮除或“研磨”巖石表層，露出新鮮、未風(fēng)化的表面，以供研究。

首先來(lái)討論巖石取樣鉆頭。鉆頭從巖石內(nèi)部切出樣品，然后從巖石本體上切斷取出，再把樣品直接收集到干凈的樣品收集管中。這些樣品管大約有一個(gè)手電筒那么大。每個(gè)收集到的巖芯直徑為13 毫米，長(zhǎng)度為60 毫米，平均每根管子含有10～15 克火星物質(zhì)。這種鉆頭的形狀和原理，和我們?cè)诮ㄖ飰w上開孔安裝空調(diào)的開孔鉆幾乎一樣，只是體積更小一些。但是在火星上對(duì)巖石開孔，還是有些問題要解決的。

我們知道，在為空調(diào)打眼之后，鉆頭中間會(huì)有一段圓柱形的墻體材料。作為科學(xué)考察，這一段圓柱體就是人們想要的樣品。在地面上，我們經(jīng)常會(huì)遇到這樣的情況：墻體材料卡在了鉆頭的中間，工人師傅們想盡辦法，也很難把它拿出來(lái)。有時(shí)候經(jīng)常要用鐵錘用力敲打鉆頭的圓筒，甚至于拆掉鉆頭的尾部，用另外一個(gè)堅(jiān)硬的物體伸進(jìn)去把它頂出來(lái)。在火星上，我們可找不到工人師傅來(lái)做這么費(fèi)力的工作，如果鉆頭卡住了，“火星2020”任務(wù)的主要工作項(xiàng)目就面臨著失敗的風(fēng)險(xiǎn)。

于是，“毅力號(hào)”的鉆頭采用了一種獨(dú)具匠心的設(shè)計(jì)。它的鉆頭分成內(nèi)外兩層。外層就是我們所熟悉的開孔鉆，內(nèi)層還有一段管子，叫做切斷管。兩者之間用螺紋旋在一起，可以相對(duì)運(yùn)動(dòng)。開孔鉆和切斷管的軸心并不是和驅(qū)動(dòng)電機(jī)完全重合的，而是都稍稍錯(cuò)開一點(diǎn)。在鉆探開始的時(shí)候，開孔鉆和切斷管的中心重合在一起。這樣，當(dāng)開孔鉆向巖石內(nèi)部掘進(jìn)的時(shí)候，被采集下來(lái)的巖石樣品就進(jìn)入了切斷管的內(nèi)部。當(dāng)鉆頭抵達(dá)了大約6 厘米的預(yù)定掘進(jìn)深度以后，就停止鉆探，切斷管單獨(dú)旋轉(zhuǎn)起來(lái)。如此，切斷管和開孔鉆的軸心就有所偏離，這樣就會(huì)對(duì)管內(nèi)的巖石樣本施加一個(gè)橫向的推力，把它從巖石本體上剪切下來(lái)。因?yàn)橥屏κ钦麄€(gè)施加在樣本側(cè)面的，因此切斷的位置肯定是在根部，不會(huì)出現(xiàn)那種掘進(jìn)了6 厘米，但實(shí)際上只能拿出不到6厘米長(zhǎng)度樣品的情況。切斷之后，巖石樣本的下端面卡在了切斷管和開孔鉆形成的一個(gè)小小臺(tái)階上，不用擔(dān)心它掉出去。這樣巧妙的設(shè)計(jì)也允許“毅力號(hào)”的采樣機(jī)構(gòu)能夠鉆取非常小直徑的樣本，降低了對(duì)鉆探機(jī)構(gòu)尺寸和功率扭距的需求。

在泥地上采樣，需要用特制鉆頭

鉆取巖石的示意圖

相比之下，在地球上進(jìn)行地質(zhì)鉆探，所取回的樣本直徑往往達(dá)到5 厘米甚至更多。這樣能讓科學(xué)家們得到更多的樣品。然而，它所需要的扭距和機(jī)械功耗，超過了火星車所能提供的額度，因此不適用于“火星2020”任務(wù)。

鉆探不同質(zhì)地巖石的實(shí)驗(yàn)效果

鉆探風(fēng)化巖石的效果

除了堅(jiān)硬的巖石，“毅力號(hào)”還需要在風(fēng)化嚴(yán)重的巖石和土壤上取樣。風(fēng)化巖石和土壤的特點(diǎn)是容易破碎，而且鉆探過程中會(huì)產(chǎn)生大量粉塵。因此?！耙懔μ?hào)”還配備了另一種鉆頭，它的開孔鉆部分稍微短一些，側(cè)面開有比較寬的長(zhǎng)孔，這樣就可以在鉆探期間，把大量粉塵排出去，免得它們卡死鉆頭。

這樣新奇的設(shè)計(jì)方式到底靠不靠譜？從上世紀(jì)90年代開始，美國(guó)宇航局專家就在測(cè)試這種獨(dú)具創(chuàng)意的鉆取方式。他們考察了數(shù)十種不同的巖石，從其中選擇了6 種具有代表性的實(shí)驗(yàn)對(duì)象進(jìn)行了140 次鉆探實(shí)驗(yàn)，其中有132 次取得了完全成功，只有8 次發(fā)生了樣本斷裂、取樣不完整的情況，沒有出現(xiàn)過采樣之后切斷管里空空如也、一無(wú)所獲的情況。甚至在對(duì)一些風(fēng)化極為嚴(yán)重的巖石進(jìn)行采樣時(shí)，也取得了成功。

鉆探風(fēng)化巖石和土壤的鉆頭

鉆探后把樣品送入存儲(chǔ)設(shè)備的試驗(yàn)

“火星2020”任務(wù)并不僅僅是把巖石樣本鉆探出來(lái)，供下一次任務(wù)帶回地球。它能夠在火星上就對(duì)這些樣品進(jìn)行一些初步的理化分析。從美國(guó)宇航局為此發(fā)布的視頻中可以看到，當(dāng)鉆探完成之后，會(huì)先把收納著巖石樣品的管子從鉆機(jī)里取出來(lái)，插到一個(gè)轉(zhuǎn)盤里，再用機(jī)械臂送到火星車內(nèi)部的理化分析儀器當(dāng)中，進(jìn)行初步的掃描和分析。其中最重要的工作是測(cè)量樣品的體積和重量。然后，把樣品存放管密封起來(lái)，放進(jìn)火星車后部的收納空間。每個(gè)過程都要留下影像證據(jù)。根據(jù)美國(guó)宇航局發(fā)布的視頻，“毅力號(hào)”上一共有大約37個(gè)可以容納巖石樣品的收納空間。

夏洛克、沃森和皮克斯

“毅力號(hào)”的機(jī)械臂上還有3 個(gè)設(shè)備，分別叫做夏洛克、沃森和皮克斯。它們的任務(wù)還是和尋找生命有關(guān)。

夏洛克是“有機(jī)物和化學(xué)物質(zhì)的拉曼光譜和發(fā)光光譜掃描宜居環(huán)境”的簡(jiǎn)寫，用來(lái)近距離研究礦物。它裝在轉(zhuǎn)塔上之后，可以和目標(biāo)進(jìn)行零距離接觸，使用分光計(jì)、激光和照相機(jī)來(lái)尋找有機(jī)物和礦物質(zhì)。如果這些有機(jī)物和礦物質(zhì)曾經(jīng)有過水，或者曾經(jīng)滋生過微生物，就可以被感知出來(lái)。

沃森是“操作與工程用廣角地形傳感器”的簡(jiǎn)寫，它就像一個(gè)地質(zhì)學(xué)家的手持相機(jī)，放大并記錄由夏洛克研究的巖石和土壤目標(biāo)的紋理。沃森還能拍攝漫游車自己的一些部位，如安裝在下部的車輪和儀表。

這里的皮克斯可不是那個(gè)著名的電影工作室，而是“行星X 射線巖石化學(xué)儀器”的簡(jiǎn)寫。皮克斯同樣能夠探測(cè)到過去生命的跡象，在火星巖石和土壤中尋找由任何古代微生物留下的紋理和化學(xué)物質(zhì)的變化。皮克斯收集的信息將決定下一步的科學(xué)考察目標(biāo)優(yōu)先級(jí)排序。

這3 個(gè)設(shè)備都是非接觸式傳感器，為了防止它們撞在巖石表面受損，轉(zhuǎn)塔上還有一個(gè)特殊的接觸傳感器，如果距離太近，接觸傳感器會(huì)向機(jī)械臂發(fā)出停止信號(hào)。

上面，就是有關(guān)“火星2020”任務(wù)的“干貨”?，F(xiàn)在，就讓我們期待它在火星上打洞吧。