测试地球上的岩石以帮助美国国家航空航天局在火星上的毅力工作

与美国国家航空航天局“毅力号”火星车合作的工程师在喷气推进实验室设立了这个测试区，用火星车的岩石取芯钻头的复制品练习在易碎岩石中钻孔。毅力号的第一个样本坍塌成粉末，而不是完好无损，这引发了一场测试活动。

工程师们使用精心挑选的陆地岩石，试图找出如何处理像火星车第一次采样时遇到的那样易碎的岩石。

去年8月，当美国国家航空航天局的毅力号火星车试图收集其第一个岩芯样本时，结果给任务团队带来了一个难题：火星车的样本管是空的。但为什么呢？

不久后，毅力号成功地从另一块岩石上采集了一块粉笔大小的样本。研究小组得出结论，他们选择的第一块岩石非常易碎，火星车的冲击钻机很可能将其粉碎。

但负责管理此次任务的美国国家航空航天局南加州喷气推进实验室的工程师们想了解为什么第一个昵称为“Roubion”的样本变成了灰尘。该任务的科学家和工程师在发射前对数十种岩石类型进行了广泛的测试，但他们没有看到任何与Roubion完全相似的反应。因此，一场新的测试活动开始了，其中包括实地考察、毅力号演习的复制品，以及喷气推进实验室独特的地外材料模拟实验室。答案仍然难以捉摸，但下面我们来仔细看看这个过程。

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怀念鲁比昂

重新创造Roubion独特的物理特性将是测试活动的关键。

“在我们看到的岩石中，Roubion与水相互作用的证据最多，”加州理工学院的Ken Farley说，他是毅力号的项目科学家。“这就是它分崩离析的原因。”

被水蚀变的岩石更容易破碎；它们对毅力号的科学家来说也非常有价值。水是生命的关键之一——至少在地球上是如此——这就是毅力号探索杰泽罗陨石坑的原因。数十亿年前，杰泽罗有一个河流补给的湖泊，这使它成为现在寻找古代微观生命迹象的理想地点。毅力号正在收集样本，未来的任务可能会将这些样本带回地球，在实验室进行研究，这些实验室的强大设备太大，无法送往火星。

现场跳闸

为了找到鲁比昂的替身，少数漫游者团队成员获准在距离喷气推进实验室两小时车程的圣玛格丽塔生态保护区狩猎岩石。该团队正在寻找充满地质亮点的岩石：风化程度足够像鲁比昂，但又不至于脆弱到一碰就碎。他们最终选择了六块岩石。

“这是一项非常体力的工作，”JPL的采样和缓存首席工程师Louise Jandura说，她一直在领导测试活动。“我们用岩锤和撬棍敲碎。有几块石头足够大，我们五个人都抓住一块伸出来的帆布，才把它放进卡车的车厢。”

下一步：在JPL进行测试。发生这种情况的地方之一是地外材料模拟实验室，这是一种为喷气推进实验室其他地方的测试准备材料的服务中心。

一架无人机拍摄到了美国国家航空航天局毅力号火星车团队成员在南加州圣玛格丽塔生态保护区寻找易碎岩石进行测试活动的照片。

摇滚巨星

这座低矮的建筑坐落在火星场上方的山坡上。前方的炮筒中有一种名为“莫哈韦火星模拟器”的红色尘埃，这是一种特殊的配方，可以重新创造火星车行驶时的混乱环境。入口处一把令人生畏的工业锯周围散落着成堆的岩石，有些还布满了钻孔。后面是一个混凝土掩体，上面有岩石箱，上面的名字听起来像地质学家的疯狂Libs：老荷兰美洲狮、中国牧场石膏、毕晓普•塔夫。

“我想说，我们对材料进行手工选择和制备，”实验室负责人、机械工程师Sarah Yearicks说，“测试它们既是制造业的一部分，也是疯狂的科学。”

Yearicks是在Santa Margarita生态保护区远足中挑选岩石的人之一。为了在类似Roubion的岩石上进行测试，Yearicks的团队使用了一种建筑级钻机——而不是取芯钻机——以及其他工具，而Jandura的团队使用的是毅力号钻机的“飞行式”复制品。这些小组来回传递岩石样本，以不同的方式进行测试。

这次演习是美国国家航空航天局“毅力号”火星车上的演习的复制品。它被用于一项测试活动，以了解易碎岩石对钻探的反应。

进行测试

詹杜拉的团队像飞行一样一次钻几毫米，停下来检查核心是否仍在形成；如果它崩溃了，他们会研究可能是原因的变量。例如，工程师们调整了钻机的冲击速度和钻头的重量。他们还试图水平而不是垂直地钻入岩石，以防碎片的堆积是一个因素。

他们似乎每做一次调整，就会出现一条新的皱纹。一个是易碎的样品仍然可以抵抗冲击钻。当詹杜拉的团队减少冲击力以避免样品粉末化时，钻头无法穿透表面。但选择一个能承受更强冲击的地方意味着选择一个可能与水互动较少的地方。

到目前为止，“毅力号”已经从高度风化、水蚀变的岩石中捕获了六个样本，该团队知道它还有更多的能力。但他们在鲁比昂的经历使他们为火星未来将给毅力号带来的一些极端情况做好了准备。如果他们发现更多像Roubion这样的岩石，地外材料模拟实验室将准备好其适合火星的材料。

更多关于使命

毅力号火星任务的一个关键目标是天体生物学，包括寻找古代微生物生命的迹象。火星车将表征火星的地质和过去的气候，为人类探索这颗红色星球铺平道路，并成为第一次收集和储存火星岩石和风化层（破碎的岩石和灰尘）的任务。

美国国家航空航天局随后的任务将与欧空局（欧洲航天局）合作，派遣航天器前往火星，从火星表面收集这些密封样本，并将其返回地球进行深入分析。

火星2020毅力号任务是美国国家航空航天局月球到火星探测方法的一部分，其中包括阿尔忒弥斯登月任务，这将有助于为人类探索这颗红色星球做准备。

JPL由加州帕萨迪纳的加州理工学院为美国国家航空航天局管理，建造并管理毅力号火星车的运营。