美国毅力号砸27亿在火星找生命，真发现了？或改写人类教科书

之前我们讲到天问一号进入了环绕火星运转的轨道，而且还完成了一个90度的变轨。这个过程真是让人捏着一把汗呢。不过呢，祝融号火星车暂时没办法扔下去，这是第一次火星探测任务，还是得先转几个月，把火星的地形地貌研究清楚了，火星车才能落下去。

美国人因为已经发送了很多探测器了，所以他们是轻车熟路。毅力号火星车来了以后就是直接进入了着陆轨道。这一次，美国人选择的着陆地点是在杰泽罗陨石坑。这个杰泽罗陨石坑可不是随便选的。这个直径45公里的大坑位于火星古老高地与伊西底斯撞击盆地之间，是科学家从60多个候选地点中精挑细选出来的"风水宝地"。

杰泽罗陨石坑当年很有可能是一个湿润的湖泊

38~35亿年前，这个地方曾是一个深达250米的湖泊。其中两条河流是流入的，一条流出的。这种"有进有出"的开放盆地系统，意味着湖水可能是淡水的，这种淡水湖比封闭盐湖更适合生命存在。

坑内分布着多种"环境宜居指示矿物"，比如说碳酸盐、水合硅酸盐、粘土之类的。在地球上，这些矿物通常与有机物和生命共存，而且这些矿物也能很好地保存生命遗迹。根据遥感数据，坑缘的三角洲沉积物富含碳酸盐，坑底有火山物质，坑壁保留着撞击形成时的原始物质。这些物质都值得好好的凑过去研究研究。

杰泽罗的地质历史跨越了火星最关键的诺亚纪和西方纪。诺亚纪大约是41~37亿年前，是火星最古老的时代，当时火星很可能是温暖湿润的状态，可能有大量液态水。西方纪大约是在37-30亿年之间，因为火山活动频繁，大塞提斯高原的熔岩流覆盖了附近区域。这一下周边环境就彻底完蛋了，杰泽罗及其周边的地质体，恰好记录了火星从湿润到干旱、从宜居到荒凉的完整转变。

毅力号主要的研究路线和可能的路线。看得出来，这里是一个古老的冲积扇三角洲。

毅力号着陆点选在三角洲前缘的"坑底破碎粗糙"单元。这里是撞击坑中最古老的地质单元，可能形成于41-37亿年前，比地球最古老的岩石还要古老。如果能在这些岩石中找到生命痕迹，那将是颠覆性的发现。

毅力号于美国东部时间2021年2月18日约15:48冲进了火星大气层。火星着陆的过程非常的麻烦，就是因为火星有一个大气层。但是这个大气层偏偏又非常的稀薄。如果你像地球大气层这么稠密，那么我们完全可以用降落伞来减速，最后直接落地就行了。如果你像月球那么单纯，上面完全没有大气，那我们就全程开着火箭反推，这个问题倒也简单。但是这个火星大气层吧，你说它有吧，它偏偏不够厚。你既要带防热罩，又要带降落伞。最后还要用反推火箭，这三个你一个都不能少。

NASA喷气推进实验室里一片死寂。工程师们攥着拳头，盯着屏幕上每秒跳动的数据。尽管他们知道自己就是担心也没啥用了，因为无线电信号从火星传到地球是有延迟的，哪怕发现数据出问题了，姿态不太对了，你也没有时间采取任何措施了。从进入大气层到落地一共是7分钟时间，这就是所谓的恐怖7分钟，那个气氛真的能让工程师的心都跳到嗓子眼了。

毅力号进入火星大气层的时候，速度达到了恐怖的5500多米/秒，大约是2万公里每小时。进入大气层，进行充分的摩擦降速。等到达距离火星表面11公里的高度的时候，速度已经降到了1500公里/小时。这时候探测器的速度依然远远超过了音速。毅力号必须在高超音速的条件下开降落伞着陆。

毅力号着陆流程

大家要建立一个观念，是自由落体不受任何干扰，那么打得越准，也就是说毅力号火星车要是不开降落伞，那么落点落的是最准确的。一旦你开了降落伞，那么受影响的因素就很多啦。它的落点就会发生偏移，开伞越高偏移越大，所以这一次为了保证精确度，就尽量减低开伞高度。是根据探测器到目标的距离来决定是否开伞。等到降落伞打开以后，探测器的速度进一步下降，从1500公里/小时降低到了320公里/小时，这个速度依然是高得惊人。

降落伞打开以后，防热大底就抛弃了，不抛弃防热大底，探测器底部的那么多传感器根本无法发挥作用。底部的导航相机一直在对着火星地表进行拍摄，判断自己所处的位置，同时还要看看下边是不是平摊，是不是适合着陆。降落伞也是可以微调的，可以操纵漂移方向。

最后一步的减速，还得靠火箭反推。这一次还是使用了NASA的拿手好戏，天空起重机。探测器头顶上有个扁盘子，盘子四角有4个发动机，探测器就挂在这个盘子上。然后发动机开机减速。

天空吊车吊着毅力号安然落地

到最后，整个探测器组合悬停在火星地表附近，吊挂毅力号的绳子缓缓放下，毅力号落地，顶上那个起重机开发动机最后猛推了一把，把自己扔出去老远，摔在地上。这样可以防止意外，万一吊车掉下去，砸坏了毅力号呢。

好啦，到此为止，毅力号平安落地了。当信号传回地球，确认毅力号6个轮子稳稳站在杰泽罗陨石坑里的时候，控制中心爆发出震耳欲聋的欢呼。这不仅仅是一次成功着陆，更是人类派往火星的最强"探矿二人组"开始了它们注定写入史册的征服红色星球之旅。为啥是二人组？因为毅力号还带着一个小跟班叫“机智号”无人机。

这下工程师们算是放了心了，这家伙足有一吨多重，大致相当于一辆suv的重量。由此可见，这个探测器不便宜啊。这个东西号称是有史以来最贵的火星车，前前后后花了27亿美元了。

那这东西为什么这么贵呢？因为它携带的仪器都很特殊，而且要求特别高。比如说这个家伙浑身上下装了23台相机，真是走到哪拍到哪儿，这家伙活脱脱就是一个摄影发烧友。毅力号的外观就是一个方盒子，前面竖起了一个桅杆，桅杆上装满了各种传感器。下边是6个轮子。

前后23个摄像头，也包括肚子内部的

桅杆的顶端装了一个方盒子。方盒子上面最显眼的是一个大望远镜。它的名字叫做超级照相机，这个东西就相当于毅力号的远程探测器，它能从7米以外用激光来灼烧岩石，把岩石烧到冒了烟，对着冒出来的烟进行光谱分析，就能直接分析出远处的那块岩石到底含有什么样的元素，是什么成分。

对了，这个家伙还带了立体声话筒，可以探测周围的声音。比如激光把石头烧裂了。话筒能捕捉到"啪"的一声。另外，这个东西本身还是个超级望远镜，能从2.25公里外拍出岩石的微观结构。2021年10月，超级摄像头拍到了内雷特瓦三角洲断崖上清晰的交错层理，那是古代河流沉积的明证。

方盒子上的是超级摄像机，不要忽略下边的两个方形的3D桅杆相机和两侧的导航相机

在方盒子下边有4个不起眼的小相机，中间的两个稍微大一点，这个东西是用来拍摄全景照片的，而且可以拍出立体照片。侧面的两个是用来导航的。

当然在车身上前部还装了两个前置摄像头，这东西专门负责盯着地面用来导航，而且这两台相机也可以产生3d立体视觉。车身前面伸出一个长长的机械臂，机械臂的顶端装了一大坨的仪器。最显眼的是一个x射线岩石化学分析仪。它照射在岩石上一个头发丝大小的点，就能告诉你这里含铁多少、硅多少。2021年8月，这台仪器在分析目标岩石时，发现了一些只有在水环境中才能形成的矿物，这让团队兴奋不已。

毅力号还配备了紫外拉曼光谱仪，专门寻找火星上的有机物质，分辨率到微米级；沃森是彩色相机，负责在精细尺度成像。说白了就是把显微镜的镜头怼到岩石上，最近距离的观测成像。这对一起组合在分析"罗切特"火山岩时，发现了硫酸盐颗粒，那是水蒸发后留下的痕迹，可能封存着古代生命的线索。

沃森相机放大显示岩石的精细图像

毅力号还配备了探地雷达，能探测地下10米内的结构层、埋藏的岩石、冰或盐水。它在毅力号行进过程中不断扫描地下，帮助科学家了解地层结构。

按照惯例，毅力号上也携带了一个气象站。它能测量温度、风速、风向、压力、相对湿度、辐射以及尘埃颗粒大小和形状。2021年9月27日尘暴经过的时候，气象站记录到了气压下降和温度上升的数据，与麦克风录音完美对应。没错，这两个麦克风啥都能听见。刚落地火星没多久，毅力号就把火星上的风声给发送回来了。那是一种低沉的、遥远的呼啸，像地球冬日寒风吹过空旷山谷的声音。

2021年9月27日，这两个麦克风首次录到了火星尘卷风的声音，前后一共11秒的录音里，两段低频风声之间夹着一段平静的"眼"，那是尘卷风中心经过的时刻，风眼里面是没有风的，还能听到尘埃颗粒敲打火星车的噼啪声。

另外，后来机智号无人机起飞的时候，旋翼划破火星上空气的呼啸声，也被这两个麦克风给听见了，不过这是后话了。

迷你制氧机

毅力号要为未来人类登录火星做准备，因此还携带了一台制氧机。这东西是最有未来感的设备，像个迷你制氧工厂。它通过电化学方法，把火星大气中的二氧化碳分解成氧气和一氧化碳。火星大气中起码有96%以上是二氧化碳。所以先要通过滤网把二氧化碳过滤出来，把杂质去掉。然后用涡轮机对二氧化碳加压，加压到一个大气压，毕竟火星大气密度太低了。然后再加热到800摄氏度。通过固体电化学分解的方法，把二氧化碳拆分成一氧化碳和氧分子。

毅力号从2021年4月20日开始第1次制造氧气，一共产生了5.37克。到2023年9月，它前前后后一共完成了16次实验，总共生产122克氧气，纯度98%，效率最高的时候，可以达到每小时产12克。122克氧气，相当于一只小狗呼吸10小时的量，可以供一个宇航员呼吸4个小时。

这项试验表明，如果这玩意儿真的能在火星上大规模铺开，不仅宇航员的呼吸问题可以解决，燃料问题也解决啦。火箭返回地球所需要的燃料也都能够在火星表面自己制造，那真是一大进步。这都是为将来人类登陆火星做准备的。

毅力号还捎带了一个低调但重要的实验：测试未来宇航服材料。在光谱仪的校准板上，放着五种材料样品，都是一些纤维材料和涂层。这些材料被暴露在火星严苛的环境中，承受着强烈辐射、极端温差和尘埃侵蚀。光谱仪定期拍摄这些材料的光谱图像，评估这些样品的性能衰减。未来宇航员要登录火星，那件宇航服到底采用什么材料，这项实验可以提供可靠的依据。毕竟是实地测量的嘛。

截至2025年7月24日，毅力号已经保存好的岩石样本

毅力号还有一项非常重要的工作，那就是在火星上钻取岩芯样本，保存在自己的肚子里。将来NASA再发射探测器，去想办法把这些样本拿回地球。这套取样专用的设备，还是在那根长长的机械臂顶端。要完成一次取样，需要经历一个非常复杂的流程。

首先你得用机械手对着岩石拍照片儿，拍上一大堆照片，然后发送回地球，让地面上的科学家一个一个挑选，到底哪个该取，哪个不该取。毕竟毅力号肚子里容量有限，就那几个格，你总得选取最值得采集的样本。

然后呢，毅力号上的机械臂得伸过去，用研磨钻头刮掉表面的风化层，露出里面新鲜的岩石表面。然后就把机械臂上各种探测器怼过去一顿探测，看看到底这玩意是个什么东西。到底是什么岩石成分？这些数据也要发回地球，让地面上的科学家判断一下，到底值不值在这一个地方挖洞。地面认为没问题，这个地方值得打个洞下去，那么好啦，就可以开始钻取岩芯了。

毅力号配备了多种取样钻头，左边有两个方孔尖钻头是风化层钻头，右边两个较短的是磨损工具，中间的是凿岩机

这个取样钻头啊，实际上是个空心的管子，管子头上是一圈齿轮儿。你钻下去，就可以把空心管子里面那一截带出来。直径大概是一公分，长度6公分。然后就可以把这一截样本送进自己的肚子里。肚子里有一格一格的储存装置，每个储存装置都有一个摄像头对着。可以随时监视这些样本现在什么情况。然后就可以把盖子盖上了，就彻底密封了。

美国人为了避免混淆，他们给看到的所有东西都起了名字，所以每块石头也是有名字的，每个坑也是有名字的。2021年8月6日，毅力号在"坑底破碎粗糙"单元选中了一块叫"罗宾"的基岩。

一开始一切都很顺利，钻取完成，拍照封存。当储存装置之中的摄像头对准样品拍照的时候，大家吓了一跳。因为储存样品的管子是空的。大家还纳闷呢，这到底是咋回事儿呢？后来仔细查看了整个流程。发现是被钻取的那块岩石太脆了。钻取过程中，那块岩心已经碎成了粉末。所以钻头提起来的时候，碎末和石头渣子全部漏出去了，啥都没能取出来，没有形成完整的岩芯。团队紧急开会，分析数据后认为钻取器本身没问题，问题出在岩石性质上。他们调整策略，下次选择更坚硬、有风化擦痕的岩石。

8月26日，毅力号在代号叫“楞堡”的区域找到了第二目标，一块昵称为"罗切特"的火山岩块。这块岩石棱角分明，表面有风沙留下的擦痕，这说明这个家伙足够坚硬，风吹日晒，都没把它弄碎了。根据化学成分的分析，这是玄武质火山岩，内部含有硫酸盐颗粒。这次果然取样成功了！毅力号采集了一对岩芯。这是人类第一次在火星成功采集并封存岩石样品。到2023年，毅力号已采集22份样品，每份都是精挑细选的"火星时间胶囊"。

好了，现在就等NASA以后有机会发射另一枚探测器去火星，把这些样本拿回来。火星太遥远啦。因此只靠NASA是不够的，欧空局也得搭把手。按照NASA的如意算盘，2026年7月份，发射"样品取回着陆器"和"样品取回火星车"。2028年8月抵达火星后，这个“样品取回火星车”第一步肯定得去找到毅力号啊。毅力号用的是核电源，没有用太阳能电池，按理说应该还有电。但是核电池是有衰减的，真到2028年，毅力号已经着陆火星十几年了，估计电力已经不足了。到时候谁知道毅力号上活着还是死了啊，这事儿不好说。

所以啊，主要还是靠这个样品取回火星车。要是毅力号还能动呢，就帮点忙，要是彻底死透了呢，就靠样品取回火星车自己动手，把毅力号肚子里的样品管给拿出来，运送到样品取回着陆器上，着陆器上也有欧洲人制造的机械臂，机械臂负责把样品送到NASA提供的“火星上升飞行器”上。

火星上升飞行器很像是一门迫击炮

下一步是在2026年9月发射"地球返回轨道器"。这是一个欧空局研制的轨道器将在火星轨道等待，它不用下去。等这个轨道器就位了，NASA的火星上升飞行器算准了良辰吉日，从火星表面发射升空，和欧洲人的轨道器在环绕火星的轨道上完成对接，把样品罐送到返回轨道器肚子里，这个肚子里是个生物隔离舱。然后返回轨道舱就可以开发动机回地球了。其他的该扔的全扔掉。

如果一切顺利，2031年9月，这个返回舱将回到地球附近，扔掉屁股后边的服务舱段，就剩下一个光秃秃的返回舱，以每秒12公里的速度冲入地球大气层，在美国犹他州的沙漠中着陆。科学家将在最先进的生物安全实验室中打开这些样品，用地球上最精密的仪器进行分析。既然是欧洲参与嘛，这些样品肯定是欧洲人也要分一份，你有我有全都有啊……

是啊，梦里啥都有啊……不过目前看来没戏。

因为川普把NASA的很多经费都给砍了，后边这些宏伟计划全黄了，目前NASA的主要任务就是保障载人登月工程。有钱还是要花在刀刃上，别整那些有的没的。

所以啊，目前看来，取样返回是彻底黄了。所以，NASA的科学家们要尽量发挥毅力号的能力，尽量就近在火星上完成对岩石成分的分析。如果咱们能在火星表面上直接做出某项重大的科学发现，就不需要把样本送回来。你别说，到了今年，这个重大发现还真的出现了。

有关这档子事儿，咱们下回再说。