新墨西哥州圣达菲 — 随着 NASA 的样本缓存 2020 火星探测车任务 即将到来，将火星岩石和尘土运回地球的最佳策略现在成为一个备受讨论和辩论的话题。
剧透警告：将 火星 碎片发射到我们的星球并非易事！
为了应对这种机器人探险带来的科学、技术和政策问题，NASA 成立了一个返回样本科学委员会 (RSSB)。7 月 23 日，在第 80 届陨石学会年会（7 月 24 日至 7 月 28 日举行）之前，在此举行了为期半天的研讨会，讨论这项工作的现状。[天堂碎片：样本返回任务简史]
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研讨会的目标之一是让国际样本分析界熟悉火星 2020 探测车任务。这辆六轮机器人将配备用于收集样本并在火星上缓存它们，以便将来拾取并运回地球。
成熟的时机
NASA 的火星 2020 探测车计划于 2020 年 7 月或 8 月升空，并于 2021 年 2 月降落在红色星球上。目前，有三个着陆地点候选地，所有这些地点都被认为是寻找过去 火星生命证据的良好候选地（如果它曾经存在的话）。最终着陆点的决定预计将在明年做出。
RSSB 联合负责人、NASA 喷气推进实验室 (JPL) 火星探索 Directorate 首席科学家 David Beaty 在加利福尼亚州帕萨迪纳表示：“火星 2020 将收集样本，以便将来可能返回地球。现在是样本分析界认真对待定义和优先考虑火星样本科学的时候了，并帮助为未来将这些样本带回家的任务辩护。”
Beaty 说，将火星碎片抛回地球的计划已经讨论了几十年，太空科学界一直在耐心等待这种机器人任务成为可能的时间。“嗯，这正在成为现实，机会就在那里，”他告诉 Space.com。“但如果我们不小心，可能会浪费这个机会。”
寻找生命迹象
加州理工学院帕萨迪纳分校的任务项目科学家 Ken Farley 表示，缓存一组可返回的样本是 2020 探测车的首要要求。
Farley 说，目的是利用火星机器，找到并描述 古代适宜居住的火星环境，识别最有可能保存古代火星生命迹象（如果存在的话）的岩石，并在这些环境中寻找生命迹象。
具体来说，该机器人能够总共获取 37 个“科学上诱人”的样本。但主要任务是在 1.5 个火星年内捕获 20 个样本，Farley 说。这些样本将被封装在密封管中并缓存，以便稍后由后续着陆器回收，但这尚未正式列入 NASA 的计划。[NASA 的火星 2020 探测车任务图片（图集）]
射击场
JPL 火星计划制定办公室副经理 Joe Parrish 详细介绍了几种可能的样本返回策略。“我们正在研究各种任务架构来实现这一目标，”他说。
其中一种策略涉及小型“取回探测车”，它收集样本并将样本移动到固定的火星上升飞行器 (MAV)。其他想法包括更大的太阳能或核动力探测车，它是可移动的，并在其背上拖运 MAV 以进行“装运和射击”的目的。
Parrish 说，对于固定 MAV 和取回探测车概念而言，“今天的股价更高”，但“这些股价会上下波动”。他补充说，工程师们正在深入研究所有概念的优点、缺点和挑战。
一旦 MAV 将封装的样本推进离开红色星球，它们将进入火星轨道，以便太阳能电力推进轨道飞行器进行交会和拾取。Parrish 说，从那里开始，“抓取即走”快递服务计划可能涉及将样本直接运回地球，以便在沙漠中高速着陆。
Parrish 说，火星样本也可能被带到地月系统，以便与 NASA 提议的深空门户/猎户座飞船设施连接。从那里，人类宇航员可以 将火星货物带回家。
处理样本
NASA 约翰逊航天中心天体材料研究和探索科学部门的天体材料策展人 Francis McCubbin 说，科学家们已经在考虑如何在地球上处理火星样本。
“策展并非始于样本返回时。它并非始于它们抵达地球时。它也并非始于您建造航天器时，”McCubbin 说。“策展始于任务的开始。”
McCubbin 说，火星样本返回将带来一些独特的挑战。例如，火星——连同 木星的卫星欧罗巴 和土星卫星恩克拉多斯——被指定为行星保护 V 类受限地球返回天体。他说，这个术语是为被认为对化学演化过程和/或生命起源具有重大意义的宇宙物体保留的。
捕获和释放
关于 火星 岩石和土壤，需要使用批准的技术在严格的密封条件下，及时分析收集并带回地球的未消毒样本。
McCubbin 说：“如果发现任何非地球复制实体的迹象，则返回的样本必须保持密封状态，除非经过有效的消毒程序处理。”
McCubbin 说，在任何火星样本发布给普通科学界进行研究之前，必须准备一份“样本预发布报告”，以证明该样本不会危害地球的生物圈。他说，该报告验证了生物危害和生命探测协议已得到执行，并且样本可以安全发布。
McCubbin 说，现在已经使用了一系列研究和技术，此外还有使用高级生物安全设施的专业知识，可以帮助指导火星样本的正确处理。
“火星样本返回将带来一些独特的挑战，但老实说，我认为世界已经为此做好了准备，”他说。
研讨会信息
随着研讨会的结束，RSSB 联合负责人、田纳西大学诺克斯维尔分校地球与行星科学系的 Harry McSween 说：“我希望每个人离开本次研讨会时都相信，现在这是真的了。”
“我们正在开发收集这些样本并将它们带回家的技术能力，”McSween 说。“现在缺少的是意愿。而意愿将不得不来自科学机构，特别是样本界的游说。我希望您能将这一信息带回去。”
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