欧洲太空总署 ExoMars 2020 火星车的登陆地点选定,最可能前往表面岩层年龄约 39 亿年的欧克西亚高原。这项提案将交由欧洲太空总署和俄罗斯航太内部审查,预计 2019 年中期确认是否通过。
过去火星是明显有液态水的行星,但今天的火星表面干燥不堪,暴露在强烈太阳辐射下,唯地底可能还留有液态水支持生命的研究,故地球科学家数十年来一直派出各种火星探测器前往探勘。
这次,由欧洲太空总署(ESA)与俄罗斯航太(Roscosmos)合作的火星登陆计划 ExoMars 2020 火星车,预计 2020 年 7 月发射升空,目标在于确定火星有否生命。
至于 ExoMars 2020 火星车的登陆点有两大选择,一个是欧克西亚高原(Oxia Planum),另一个为马沃斯谷(Mawrth Vallis),两个区域都位于赤道以北同一地区,相距仅几百公里,前者海拔比火星大地水准面(Geoid,注)低 3,000 米,后者海拔比火星大地水准面低 2,000 米。
欧克西亚高原是火星表面暴露黏土岩层范围最大的区域之一,表面岩层年龄约 39 亿至 40 亿年,该区域富含铁和镁的黏土矿物,代表当地曾有大量液态水存在;该区域位于峡谷之中,表面岩层显示了不同时期之沉积层,如果仔细检测,应该不乏发现古老而有趣的地质沉积物。
马沃斯谷则是火星上年代最老的山谷之一,火星快车号的光学与红外矿物光谱仪(OMEGA)在此区域发现了只有水存在才能形成的层状硅酸盐;之后火星侦察轨道器的火星专用小型侦察影像频谱仪(CRISM)确定了富含铝和铁的黏土矿物,有蒙脱石、高岭石、绿脱石等。
▲ 欧克西亚高原与马沃斯谷地理分布图。(Source:ESA)
那么科学家该怎么选择登陆地点?首先,一定要是低洼地区,以确保有足够的大气量让有效载荷搭著降落伞安全降落;第二,地形必须够平坦,让火星车可无虞畅行、降低翻车风险。
欧洲太空总署从 5 年前(2013 年 12 月)就开始寻找最完美的着陆点,科学界提出了 8 项提案,其中 4 项于 2014 年底进行详细分析;2015 年 10 月时,欧克西亚高原率先从各提案中脱颖而出;2017 年 3 月,马沃斯谷在和阿拉姆山脊(Aram Dorsum)的竞争中成为第二个登陆候选地点。
最后,来自科学界、工业界和 ExoMars 计划的专家近期票选出火星车登陆地点,确定为欧克西亚高原,最终提案将交由欧洲太空总署与俄罗斯航太内部审查。
至于马沃斯谷是否还有机会成为其他火星车的登陆地点,就看 NASA 的火星 2020 探测车(Mars 2020 rover mission)如何选择了,目前 NASA 的火星探测车好奇号正在盖尔撞击坑(Gale Crater)游荡探测。
注:大地水准面是指由天体自由静止的海水平面,扩展延伸而形成的假想闭合曲面。
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(首图来源:欧洲太空总署)