哈佛大学教授Andrew Knoll博士对火星的科学兴趣讲话,他参与火星勘探流动机会,以及火星调查的未来

火星。红色的星球,来自我们太阳的第四个。以罗马战争之神命名,火星有几千年的兴趣人类。古代中国,埃及和巴比伦的人民详细研究了它,只使用他们的赤裸眼睛通过天空绘制其精确的课程。在1610年,伽利略观察了第一个原油望远镜的火星,从Mere跟踪到实际绘制的地面,在火星学习中取得了转变。

在二十世纪之交,业余天文学家Percival Lowell将Mars的命运称为首选地球,他的观察结果,火星似乎遭到智能生物建造的人造运河。“这掀起了对新闻界的兴趣,”安德鲁说,“并涂了大量书籍,其中井。韦尔斯的世界大战是最持久的。“

在火星上设置的书籍和漫画确实在数百人中,以及关于火星远离其他行星的电影,甚至月亮[1]。即使是巧克力棒也被命名为它。没有其他星球已经抓住了像火星一样的公众的心脏。

在哈佛,菲舍斯自然历史教授Andrew Knoll博士让这对火星的热情潜入他的日常工作。在过去的十五年中,安迪一直在与美国宇航局科学家团队合作,解释马斯罗夫机会回来的数据和图像。

早年

与生活在太空竞赛中的大多数年轻人不同,安迪从来没有迷恋科幻小说或在成长的星星中。作为一个孩子,安迪说他是“对化石和生活史上更感兴趣”。当他在小学时,他的哥哥在初中,安迪被带领他们父亲是陪伴的实地考察。班级冒险冒了4亿岁的德文郡时代岩石露头,为化石狩猎。“我的兄弟可能会关心,”安迪记得,“但我以为这是最令人兴奋的事情,击中摇滚,打开它,看看几百年前生活的东西。”

“我从来没有想过,人们可以为生活做那种东西。”

人类一直很好奇自己的历史,生命的起源,以及他们是否孤立在宇宙中。对于太空科学家来说,这是对生活的这种固有的兴趣,使火星成为我们邻近行星的最有趣。与水星或金星不同,Andy解释说,“火星似乎在太阳周围的可居住区附近,可能已经在过去的可居住区内。”

又称“金发姑娘区”,可居住的区域是一颗星周围的区域,其中一个具有足够大气压的行星可以将液态水保持在其表面上。安迪说:“在我们理解的生活中,我们知道没有环境存在的环境,水不是。水是寿命的媒介,它不仅仅是一个间接媒介。“换句话说,液态水似乎是生命的真正必然性[2]。

几十年来,火星是否持有任何水的问题仍未得到答复。终于在1965年,水手4宇宙飞船在6000英里的火星内通过,送回了陨石坑表面,揭穿洛厄尔的假设,火星特色构造运河[3]。水手9是第一个成功放在红星周围的轨道上的航天器。到20世纪70年代初,从水手9送回的照片明确表示,虽然行星缺乏构造的水道,但是火星的表面确实含有“通过自来水雕刻的通道系统”。安迪解释说,这项任务“帮助我们从猜测移到观察”。

Viking Rovers被派往火星,在七十年代中期寻找微生物,当时安迪是“先兆古生物学的父亲”的研究生Elso Barghoorn。虽然Viking Rover正在寻找岩石中的微生物生活,而安迪正在磨练他的技能,只是这样做:学会解释古老的岩石,以便为细菌和他们更加极端的居住的堂兄弟,古老的岩石。

Viking从未找到过生活,但安迪做过。在未来二十年内,安迪成为地球上古代生命的地质和自然历史的专家。最后,1996年,火星招手了。

机会

“那一年,大卫麦凯扬和同事发表了一份文件声称火星的陨石包含过去火星生活的证据,”Andy召回。这项研究引发了即时争议,尽管最终被证明是虚假的,但美国政府迅速召开会议讨论火星勘探的新战略。由于他几十年地质学和古生物学经验,安迪是邀请峰会的科学家之一。
在那里,安迪遇到了史蒂夫斯特维斯博士的着名美国宇航局史蒂夫斯特雷斯博士,他当时只是一个“康奈尔的年轻人”。史蒂夫正在为火星探索流动站(MER)进行研究提案,并鼓励安迪申请机会科学团队的立场。“从长远来看,能够阅读摇滚记录,并在沉积岩石中解释微生物生活的签名,使我赢得了加入MER Rover团队的邀请。”

美国宇航局资助了两种不同的拟议任务,机会就是其中之一。机会于7月7日推出TH.,2003年,双胞胎后几周,精神。

大多数人不真正欣赏到火星着陆区中降落火车所需的精确度。安迪做了一次数学,并说这项任务“几乎完全缩放了从波士顿的高尔夫球和[下沉]在旧金山的一个洞。”

Andrew Knoll博士在一个规模的机会模型面前姿势,机会降落在火星上的那一天。信用:美国宇航局

机会的着陆网站是Meridiani Pallum的鹰枪手,该地区是以前的火星飞行任务研究,并被认为含有矿物赤铁矿。在地球上,赤铁矿通常在温泉或水池中找到,因此在火星上发现赤铁矿会表明湿润的过去。

一旦流动站成功地在火星土地上,该项目基本上成为遥感地质之一。

为了探索火星,需要两个不同的人团队。“一个是一个让事情发生的工程师团队,然后是有培养我们想做的感觉的科学家团队。”有时会议的会议,工程师说出可能的事情,科学家们说他们想要研究的内容。然后,团队共同努力制定可能产生最大科学知识的任务,而不会影响流动站。

幸运的是,他们根本没有把流浪者搬到任何东西。

“机会降落在轨道图像所示的区域,遏制氧化铁矿物质赤铁矿,”Andy说。由于机会上的彩色过滤器,蓝色的赤铁矿被深情地称为“蓝莓”。就像在地球上一样,赤铁矿在没有液态水的情况下很少形成大区域。有了这个发现,机会提供了坚实的证据,即水曾在火星上流动。

Andy Knoll在早期的MER新闻发布会上,讨论了鹰山口的赤铁矿“蓝莓”。信用:HAP McSween

蓝莓只是一个开始。“机会测量了另一个星球上的第一个地层部分,”Andy补充道。通过切割多层岩石,机会能够表明Meridiani Pallum的水域是“酸性的,以及氧化,并且景观通常是干旱的。”科学家们才能拥有火星目前地质学的知识,突然持有过去的表面在过去的样子。

“特别是在特派团的早期,”他解释说:“每天都会带来了不仅在火星上没有看到但从未想过的特征的​​特征的证据。解决这些观察结果所带来的谜语是真正令人兴奋的,就像我在科学职业生涯中所做的任何事情一样令人兴奋。“

在陷入柔软的沉积物后,Spirit在2010年停止了通信,但机会仍在运作和返回数据年后,团队认为Rover的电池将失败。为了手动清洁太阳能电池板,流动站需要一个极其精确的挡风玻璃刮水器,可以承受火星的恶劣条件。该团队尚未依靠火星天气来提供定期的沙尘暴,以清洁太阳能电池板。“幸运的是,火星对这方面有所帮助。”

但尽管搜索有额外的九年,但机会仍然没有出土,甚至甚至远程类似于化石。Andy Knoll会知道,因为用于区分从化石的标准被命名为他。安迪解释了“Knoll Criterion”是如此:当科学家选择指标来识别基于生活的生活,我们在地球上发现的生活,一些充满希望的人坚持在另一个星球上的生活可能不同,因此这些指标可能没有申请。但是,安迪柜台,“现代火星探索地质原则与实践出口到另一个星球。“因此,他倒置了识别化石的方法,解释“我们应该真正了解可以单独通过物理过程产生的化学和物理模式。”然后,使用消除过程,任何无法通过化学和物理解释的东西都可能是生物的,无论是在地球,火星还是其他地方都会生物学,也可能是生物学的。

未来火星探索

安迪认为,火星上的一些地区可能仍然持有过去的微生物生活。目前的气氛太苛刻,致力于支持生活,但“三到四亿年前之间存在间隔,那里有很多证据侵蚀渠道和德拉斯 - 岩石互动的化学证据。”如果安迪可以去火星的任何地方,那将是在该时间段形成的岩石。这些年轻岩石周围的环境可能能够支持某些种类的细菌,并让他们生长和繁殖。

这一切都回到了液态水。“水是一种显眼和持续的功能,或者有间歇性的湿斑块吗?”安迪问道。“这是好奇心希望学习的一件事。”

安迪被邀请到科学解释小组的好奇心,是2012年落在火星上的大型罗波斯。然而,他拒绝了提议,以便将他的研究集中在地球上,在数十亿岁的情况下,生活肯定地蓬勃发展。这并不是说他最近没有觉得嫉妒的痛苦,当时队要求他通过好奇地审查第一个发现。他以前的研究生琳达凯乃甚至在团队上,探索马斯的新领域,该机会永远不会看到。

在接下来的几十年中,美国宇航局计划启动样品返回任务,将返回地球上的火星片带回。学习地球上的火星岩石将特别是富有信息的,因为可以在火星流动站上发送的乐器限制。例如,通过用聚焦的电子束扫描它们来扫描电子显微镜(SEM)以极其详细的样品照片。使用SEM可以告诉研究人员很多关于Martian Rocks的化妆,但SEM占用了太多的空间,并且带来了太多的群众才能与流浪者一起送去。此外,SEM样品需要筹备工作,这很难远程进行。“当我们返回样本时,我们会学习事情,因为我们不太可能通过做很长一段时间原位科学,“安迪说。

当然,有些人会采取人类的探索一个不那么小的一步 - 进一步 - 一行为行星自身旅行,没有机会回到地球。火星一个基金会的目标是在2023年在火星中建立一个永久性的人类解决。项目网站表示,该计划是在火星上放置一些宇航员,“他们将生活和工作,以余下的剩余时间他们的生活“[4]。

安迪就此问题提供了他的想法。

他说他知道火星爱好者,这绝对会有机会走在火星上。然而,“关于将某人托运到死亡的伦理有一些东西,因为看到火星的特权是有点麻烦的,”Andy承认。“除此之外,我能说什么?”

猫亚当斯是一名有机体和进化生物学的研究生。

参考:

[1]“小说火星”。http://en.wikipedia.org/wiki/mars_in_fiction.

[2]“生活很少必不可少。”http://www.pbs.org/wgbh/nova/evolution/liquid-of-life.html.

[3]“火星勘探的年表”。http://history.nasa.gov/marschro.htm.

[4]火星一个基础。http://mars-one.com/en/

2思想“火星上的一个人:与安德鲁卡博士采访

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