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回顧:人類都能帶回月球土壤,為何帶不回火星樣本?其中的原因是啥

2024-10-23科學

綜述

你有沒有想過,為什麽我們能從月球上帶回一些土壤和巖石,卻不能從火星上帶回一些樣本呢?

這是因為從火星上帶回樣本比從月球上帶回樣本要難得多,不僅涉及到技術上的挑戰,還涉及到安全和法律上的問題。

人類帶回了哪些太空樣本

人類從太空中帶回了很多珍貴的樣本,這些樣本讓我們對太空的奧秘有了更深的認識。你可能知道,人類已經從月球上帶回了很多土壤和巖石樣本,這些樣本讓我們了解了月球的形成、演化和地質結構。

但你可能不知道,月球並不是唯一一個被人類「挖土」的天體,還有一些小行星、彗星和火星也被人類的探測器「親吻」過,帶回了一些珍貴的樣本。

比如,日本的隼鳥2號探測器在2019年和2020年成功地兩次從小行星龍宮采集了樣本,然後在2020年12月將這些樣本送回地球。

這些樣本不僅包含了小行星表面的物質,還有內部的成分,這對於了解小行星的起源、演化以及太陽系的歷史有著重要的幫助。

還有美國的斯托納德彗星探測器。在2004年,它成功地從彗星懷爾德2號的彗尾中捕獲了一些微小的塵埃顆粒,然後在2006年將這些樣本帶回地球。

這些樣本中包含著太陽系最古老的物質之一,可能攜帶著太陽系形成時的原始資訊,揭示了彗星和地球之間的關系。

美國還發射了火星探測車,雖然它們沒有直接從火星帶回樣本,但透過在火星上進行實驗和分析,它們獲得了大量的數據和資訊。

比如,火星勘測軌域器在2008年發現了火星上存在冰層的證據,火星科學實驗室在2012年發現了火星上存在有機物的證據,而火星洞察號在2018年發現了火星上存在地震的證據。

這些數據和資訊為我們探索火星的氣候、地質和生命的可能性提供了有力的支持。

火星樣本

我們已經知道,人類從太空中帶回了很多珍貴的樣本,這些樣本讓我們對太空的奧秘有了更深的認識。但是,沒有從火星上帶回來過樣本呢?

從技術角度來看,相比從月球上帶回樣本,從火星上帶回樣本要困難得多。原因在於火星擁有大氣層和較高的逃逸速度,這就要求使用更強大的火箭以及更為復雜的著陸和發射過程。截至目前,人類尚未成功實作從火星表面返回地球的任務。

雖然美國的毅力號火星車在火星上采集了一些樣本,並將它們妥善存放在密封的樣品管中,但要將這些樣本送回地球,還需要完成另外兩個關鍵任務:一是火星上升器,它需要在火星表面發射並將樣品管送入火星軌域;二是地球返回軌域器,它需要在地球發射,與樣品管在火星軌域上對接,然後返回地球。

這些任務不僅需要高度的精確性和可靠性,還需要龐大的資金和時間。目前,美國和歐洲航天局正積極合作,計劃在最早的2033年前完成火星樣本返回任務。

從安全的角度來看,從火星帶回樣本也涉及一些潛在的風險。由於火星可能曾經或者現在存在生命形式,因此火星樣本可能攜帶著未知的生物體,如果被帶回地球,可能對地球的生態系造成潛在的影響。

為了防止火星樣本的汙染和泄漏,必須實施非常嚴格的生物安全措施。

一旦這些火星樣本抵達地球,它們將經過嚴格的檢疫隔離措施,就像阿波羅登月計劃和前蘇聯的「月球」(Luna)計劃中返回地球的月球巖石一樣。

國際行星保護指南正在對準備處理火星樣本的相關內容進行修訂,透過對指南的更新升級,納入更多現代技術。

樣本的檢疫隔離將在儲存容器內進行,甚至在樣本被取出之前,容器本身就能為科學家提供大量寶貴的資訊。

一旦樣品管被開啟,一系列事先設定的初始測量將生成詳細的資訊目錄,以便對樣品的特定部份進行相應的科學調查手段。這樣的措施確保了在探索未知的同時,也保護了地球的生態安全。

從法律的角度看,從火星帶回樣本也必須遵守一系列國際條約和規定。根據【外太空條約】,太空探索應當避免對地球環境造成不利的變化,因此必須確保火星樣本的無菌狀態,同時也要保護火星的自然環境。

不論是從地球出發前往外太空,還是從外太空返回地球,都嚴格禁止受到汙染的情況發生。這也解釋了為何人類發射的火箭艙必須經過消毒,以保持無菌狀態。這些法規的目的是確保在探索外太空的過程中,我們不會對地球或其他星球的生態環境造成不可逆轉的影響。

從火星上帶回樣本是一項非常復雜和挑戰性的任務,需要克服很多技術、安全和法律上的障礙。

但是,如果我們能夠實作這個目標,我們就可以從火星樣本中獲得更多的知識和發現,例如火星的地質、氣候和生命的可能性。這對於人類探索太空和尋找外星文明都有著重要的意義。