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在灰色的天空下，加利福尼亚东部的莫诺湖似乎正在慢慢蒸发而走向消亡，露出了隐藏了数百年甚至数千年的奇怪的、高耸的岩层。
这些被称为凝灰岩的结构，是很久以前当含钙的淡水涌入富含碳酸盐的碱性湖泊时形成的碳酸钙尖塔。科学家认为，这个蒸发盆地描绘了一幅类似于大约四十亿年前火星上可能存在的情况，当时一些行星规模的灾难开始使火星上的湖泊、河流和小溪干涸——可能留下类似于莫诺湖的碳酸钙地层。研究地球上蒸发盆地残留物的矿物学、化学和生物学，有助于科学家更好地了解在火星地质记录中寻找什么——具体来说，火星岩石今天如何可能保存了古代微生物生命的证据。
这正是莫诺湖被选为新型火星探测车技术测试地的关键原因，该技术旨在钻取岩石中的岩芯，并安全地将其缓存起来，以便最终返回地球。许多研究人员认为火星样本返回任务是机器人火星探测的“圣杯”，估计耗资至少 60 亿美元。如果国家科学院空间研究委员会将其列为首要任务，该任务最早可能在 2018 年启动。火星探测的国家议程应该会在 3 月份更加明确，届时该委员会将发布其行星科学十年调查报告。
据一个于 10 月 3 日至 7 日聚集在莫诺湖的科学家和工程师团队称，技术挑战是巨大的，但并非不可克服。该团队在莫诺湖进行了在帕萨迪纳的喷气推进实验室开发的新型钻探和缓存系统的首次现场测试。喷气推进实验室的工程师与华盛顿特区卡内基科学研究所的研究人员以及马里兰州格林贝尔特的 NASA 戈达德太空飞行中心的研究人员合作，他们参与了北极火星类似物斯瓦尔巴群岛考察（AMASE）——这是在挪威进行的一项持续计划，旨在测试在火星当前条件下探索火星的仪器，并研究极端环境的适居性，以了解生命今天如何在红色星球上存在。
在湖上结束现场测试时，卡内基研究员和测试首席研究员（也是 AMASE 的共同研究员）安德鲁·斯蒂尔说：“最大的成功是，我们驾驶探测车靠近了一个真实世界的样本，对其进行了岩芯提取、缓存并加盖。完成。准备出发。这是一个巨大的进步，我认为这将增强未来规划的信心，”他补充道。
莫诺湖的寒冷暴雨和可能下雪的预报使现场测试推迟了三天。但到 10 月 6 日，暴风云终于散去，探测车系统在“火星”地形上首次亮相。
钻探和缓存系统架构采用了一种名为 SHEC（样本处理、封装和容器化的缩写）的自动化设备。在测试过程中，喷气推进实验室的工程师演示了处理臂可以自主地从一个装满的钻头中取出样品管，并将其转移到样品罐中，然后在那里将其加盖并固定。在火星上，一旦罐子装满岩芯样本，探测车的机械臂会将其从 SHEC 中抬起，并将其放在地面上，在那里第二辆探测车会将其取回并运送到一辆将发射以与轨道飞行器会合的车辆，以便返回地球。
虽然这只是潜在样本返回任务的粗略草图，但莫诺湖的研究人员认为首次钻探和 SHEC 测试是这项探索的关键一步。戈达德的宇宙生物学家和 AMASE 项目的首席共同研究员帕梅拉·康拉德说：“一旦进入岩石内部，对岩芯工具和岩芯行为的深刻理解，胜过任何实验室测试。”
当然，依靠数亿英里之外的自动化探测车是充满危险的。至少一个潜在的问题在莫诺湖变得显而易见：科学家们发现，岩石内部的水分与钻探热量结合在一起，可以将岩石转化为粘土，并最终堵塞钻头。虽然这种潮湿条件在火星上不太可能出现，但该测试帮助研究人员预见到了意外情况。其他未解决的问题包括如何在使用钻头多次钻取岩芯时避免交叉污染样品。
明年，该团队计划返回现场，可能是莫诺湖，使用更自动化和更强大的钻探和缓存系统。
查看在莫诺湖测试的 NASA 技术幻灯片，用于潜在的火星样本返回任务