好奇號Pro：Mars 2020 將會去哪裡？

原標題：好奇號Pro：Mars 2020 將會去哪裡？

計劃於2020年發射的NASA新一代火星車Mars 2020可以稱之為好奇號的高配版。這款好奇號Pro雖然外形看著和好奇號差不多，實際卻已經把各種儀器設備都升級了一遍。

好奇號vs Mars 2020 | NASA

還將攜帶一個小型無人機，用於為火星車偵察地形和規劃路線。

無人機概念圖 | NASA [1]

更重要的一點是，Mars 2020還著眼於將來。它計劃展開一場超時空接力賽：採集火星岩石和土壤樣品，存儲起來，以待將來（不知道什麼時候的）火星探測器將它們取回並送回地球。也就是說，Mars2020關係到未來十多年的火星探測。

Mars2020採樣返回的超時空接力，(2)(3)(4)任務可以一次完成，也可以分期完成，豐儉由人 | 漢化自：Nature News [2]

說了半天，這麼牛逼的火星車到底要著陸在哪裡？！這麼重要的事NASA當然也覺得很難抉擇啦…

24億美元的挖掘機要送去哪裡挖礦？估計擱誰都有選擇綜合征…

百里挑一的「風水寶地」

從2013年開始，科學家們就絞盡腦汁為Mars 2020火星車著陸點物色了100多個候選著陸點。

最開始提出的所有候選著陸點 | Science Definition report (Mustard et al, 2013) [3]

然而，對目前的人類而言，火星著陸依然是一件非常困難和危險的事。在哆啦A夢的任意門更高超的著陸技術實現之前，我們還無法想去哪裡去哪裡。

通常來說，科學家們目前更傾向於選擇緯度較低（南北緯30度以內），地勢較低（可以有更久的大氣緩衝時間），地形平坦的區域。

粗篩一輪之後，只剩下了33個。

符合初篩條件的候選著陸點 | NASA Mars 2020第一次研討會[4]

在基本滿足工程需要的前提下，科學家們開始繼續評估每個點的科學意義。Mars 2020延續了好奇號的使命，終極目標是尋找火星上的水和生命痕迹。2015年的第二次研討會之後，一點一點艱難地篩到了8個[5]。

第二次研討會之後的8個候選著陸點位置 | [5]

到2017年第三次研討會之後只剩下了3個 [6]。

第三次研討會之後的3個候選著陸點位置 | [6]

這三個候選點是：

• 有過火山活動的 Northeast Syrtis Major；
• 有著古老的湖泊三角洲的 Jezero 撞擊坑；
• 以及勇氣號火星車曾經戰鬥過的地方，Gusev 撞擊坑。

最後一公里總是最困難的，選地方也是一樣。火星車只有一輛，地方只能去一個，但到了最後階段，每個候選點都有著自己獨特而難以割捨的優勢，每個被剔出的候選點，背後也都有著無盡的嘆息和遺憾。

然而決定還是不得不做的。2018年的第四次研討會之後，NASA於11月20日公布了這個百里挑一的「風水寶地」—— Jezero 撞擊坑[7]。

MRO HiRISE影像下的Jezero撞擊坑 | NASA / JPL / UA / Seán Doran[8]

Jezero撞擊坑在哪裡？

Jezero 撞擊坑以波黑的一個小鎮名字命名，位於北半球赤道一帶(18.85°N 77.52°E)，也在火星從北半球崎嶇高地向南半球平坦低地的交界上。

Jezero撞擊坑位於紅框區域中。（左）海盜號全球拼接影像；（右）MOLA地形（越藍越低，越紅越高）。來源：Viking/MOLA，製圖：haibaraemily

Jezero 撞擊坑位於直徑約1500公里的伊西底斯盆地的西北邊緣，2003年，歐空局火星快車號任務攜帶的著陸器小獵犬2號著陸失敗，埋骨於此。而與Jezero 撞擊坑毗鄰的尼利槽溝和大色提斯也都是Mars 2020熱門備選著陸區域。

（左）海盜號影像 | Viking，製圖：haibaraemily；（右）MOLA地形 | Mars2020第三次研討會Tim Goudge報告[9]

除了Jezero 撞擊坑和Northeast Syrtis，科學家們還在選址的最後階段提出過一個位於兩者之間的折衷位置（Midway），讓火星車從 Midway 慢慢前往 Jezero 撞擊坑。不過這個點最終沒有被選中。

該區域的MRO CTX拼接影像，原始解析度5米/像素 | CTX [10]，製圖：haibaraemily

Jezero撞擊坑裡有什麼？

Jezero撞擊坑直徑約49公里，形成於火星的諾亞紀（約41-37億年前），內有明顯的三角洲和流水侵蝕痕迹，很可能是一個古老開放式湖泊乾涸後的遺迹。在火星液態水充盈的年代，這裡的湖水可能至少有250米深 [8]。

Jezero 撞擊坑全景 | CTX+HRSC，顏色是假彩色。製圖：JustinBl。

流水切割此處的基底形成了河道。兩條河流流入 Jezero 撞擊坑中，又從另一條河道流出。河谷入口處形成的三角洲保留至今，而 Mars 2020就打算降落在這片三角洲附近。

Jezero 撞擊坑中的河流侵蝕作用遺迹，CTX+HRSC+HiRISE圖像合成 | 漢化自：Mars2020第三次研討會Tim Goudge報告 [9]

流水也在這裡搬運和形成了橄欖石、碳酸鹽、粘土等豐富的堆積物。火星表面氧化和高輻射的環境會破壞可能存在過的生物痕迹，但這些三角洲中快速掩埋的堆積物卻很有利於生命標記物的保存。

Jezero撞擊坑三角洲一帶豐富的堆積物：綠色是粘土、黃色是橄欖石和碳酸鹽 | NASA/JPL/JHUAPL/MSSS/Brown University[7]

然而，我們如今看到的 Jezero 撞擊坑卻不僅僅是流水乾涸後的樣子。幾億年後，西方紀（約37-30億年前）的火山活動也波及到了這裡。事實上，Jezero 撞擊坑底部大部分區域都被火山熔岩所覆蓋，坑內發現的高鈣輝石和低鈣輝石礦物很可能也是火山活動的產物。

Jezero撞擊坑一帶的地質單元圖，灰色區域全部都是火山熔岩 | 漢化自：Mars 2020第三次研討會Tim Goudge 報告[9]

再然後，流水退去、火山平息，Jezero撞擊坑一帶慢慢變得乾燥荒蕪。隨著火星變得「死寂」，風掌管了幾乎一切。Jezero撞擊坑底部和火星其他很多撞擊坑一樣，留下了很多可能至今還在活躍的風成沙丘。

Jezero撞擊坑底部的沙波紋 。MRO HiRISE影像，原始解析度25厘米/像素 | NASA Photojournal PIA19303

超時空接力賽的序幕

可能的生命的痕迹、流水地貌、三角洲堆積物、火山熔岩…帶著這些探尋目標，Mars 2020火星車計劃於2020年7月發射，並於2021年2月到達火星。

Mars 2020火星車目前的2條規劃路線 | Mars2020第四次研討會Jezero撞擊坑最終評估報告[11]

一場接下來將持續十多年的火星探測超時空接力賽，正式拉開了序幕。

目前所有進入火星大氣層的著陸器和火星車著陸點 | 數據來源：MOLA，製圖：haibaraemily

作者：haibaraemily、JustinBl

編輯：Iris

本文感謝Le Qiao、Minggang Xie、Shan Ye，知友@天才琪露諾、@尞祡、@雲舞空城 等小夥伴對本文提升所做的幫助

參考文獻：

[1] https://www.nasa.gov/press-release/mars-helicopter-to-fly-on-nasa-s-next-red-planet-rover-mission

[2] NASA plans Mars sample-return rover

https://www.nature.com/news/nasa-plans-mars-sample-return-rover-1.15207

[3] https://mepag.jpl.nasa.gov/reports/MEP/Mars_2020_SDT_Report_Final.pdf

[4] Mars2020第一次研討會

https://marsnext.jpl.nasa.gov/workshops/index.cfm

[5] 2015年8個候選點

https://mars.nasa.gov/mars2020/mission/timeline/prelaunch/landing-site-selection/eight-potential-sites/

[6] 2017年3個候選點

https://mars.nasa.gov/mars2020/mission/timeline/prelaunch/landing-site-selection/

[7] NASA | NASA Announces Landing Site for Mars 2020 Rover

https://www.nasa.gov/press-release/nasa-announces-landing-site-for-mars-2020-rover

[8] The Planetary Society | We"re going to Jezero!

http://www.planetary.org/blogs/emily-lakdawalla/2018/jezero-landing-site-mars-2020-rover.html

[9] Tim Goudge報告

https://marsnext.jpl.nasa.gov/workshops/wkshp_2017_02.cfm

[10] Mars2020 Landing Site Working Group 2.0

http://murray-lab.caltech.edu/Mars2020/

[11] Mars2020第四次研討會Jezero撞擊坑最終評估報告

https://marsnext.jpl.nasa.gov/workshops/wkshp_2018_10.cfm

JustinBl，本期特邀嘉賓，從事火星科學研究。

本文經授權轉載自公眾號永結無情游相期邈雲漢

（ID：haibaraemily_planets）

果殼

ID：Guokr42

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