北京時間7月30日19點50分，，美國國家航空航天局（NASA）的“毅力號”火星探測器從佛羅里達州卡納維拉爾角發射升空，開始了前往火星的漫長旅程。
*發射升空！NASA“毅力號”火星車向火星進發*
2020年7月30日21:51
美國東部時間7月30日上午7點50分（北京時間19點50分），搭載美國國家航空航天局（NASA）“毅力號”火星探測器的阿特拉斯V-541火箭從卡納維拉爾角空軍基地41號發射場發射升空。在晴朗的天空下，毅力號離開地球大氣層，開始了前往火星的漫長旅程。它將在2021年2月18日之前到達火星，屆時將在傑澤羅隕石坑著陸，並開始分析火星的地質學和氣候學。
作為NASA“月球到火星”（Moon to Mars）探索計劃的一部分，毅力號火星車將探索這顆紅色星球上一個遠古時期曾存在過液態水的區域。毅力號將鑽探土壤和沈積物樣品，並將樣品儲存起來，以備將來由其他火星任務帶回地球。它還將進行地質分析和氣候監測，目的是弄清楚如何讓宇航員在火星惡劣的環境下生存。
傑澤羅隕石坑的溫度在夜間可以降到零下90攝氏度。火星表面還遭受著嚴重的太陽輻射，會導致輻射中毒和癌症。此外，火星上還會發生大規模的沙塵暴，對探測器和未來的火星任務造成威脅，比如機遇號火星車在2018年就遭遇了沙塵暴，最終在15年的運行後終止了任務。
2020年7月28日星期二，在佛羅里達州卡納維拉爾角空軍基地的41號航天發射場，搭載“火星2020”毅力號探測器的阿特拉斯5號火箭被聚光燈照亮。
毅力號火星車攜帶著太空服布料樣品，NASA的工程師希望這些布料能幫助人類抵禦火星表面的危險環境。NASA計劃在2024年前將一男一女兩名宇航員送上月球，為將來人類登上火星做準備。為了實現這一目標，他們需要開發出更先進的下一代宇航服，以保護宇航員免受輻射傷害，並使他們保持舒適的溫度。毅力號還攜帶了聚碳酸酯頭盔面罩觀察窗的材料樣品，以及聚四氟乙烯和聚四氟乙烯塗層樣品。
美國國家航空航天局的“毅力號”火星探測器將登陸火星的傑澤羅隕石坑。 數十億年前，這個隕石剛剛形成，裡面充滿了水——這個“湖”和地球上北美的太浩湖差不多大。隨著火星氣候的變化，傑澤羅湖最終乾涸。
毅力號還攜帶了一件由Gore-Tex、Kevlar和Nomex防火面料組合而成的ortho-fabric面料樣品。該面料已經用於宇航服的外部。最後，工程師們將測試一種用於宇航服手套的防割傷面料，目的是測試這些材料的強度在火星環境中如何隨時間變化。
到明年春季的某個時候，毅力號將嘗試第一次釋放另一個有效載荷：“獨創號”（Ingenuity）火星直升機。這架微型無人機將是人類在另一個星球上試飛的第一架直升機。它具有4個碳纖維葉片，能以2400轉/分的速度旋轉，以便在稀薄的火星空氣中提供升力。NASA的科學家希望通過這架直升機的成功運行，為星際探索開闢新的途徑。
2021年2月，NASA的“毅力號”火星車和“獨創號”火星直升機（概念圖）將開始在火星上的探索之旅。
毅力號還裝備了其他特殊設備，可以進行遠程的科學研究。它配備的攝像機可以讓科學家在沒有親眼看到樣品的情況下，研究火星的礦物學和地質化學；它還配備了數台光譜儀，可以揭示樣品中所含的化學元素。毅力號的傳感器還可以測量溫度、風速、濕度、壓力以及塵埃的大小和形狀。
毅力號火星車還攜帶了名為“火星氧氣原位資源利用實驗”（Mars Oxygen In-Situ Resource Utilization Experiment，簡稱MOXIE）的設備，其目的是從火星大氣中生成氧氣。火星大氣中95%是二氧化碳。MOXIE製造的氧氣可以作為火箭燃料的助燃劑，為未來在火星上的宇航員返回地球提供條件。（任天）
毅力號是好奇號火星車的“後繼者”，配備了特殊設計的傳感器，有望在火星表面發現古老微生物的證據。
*7月30日19點50分：“毅力號”火星探測器成功發射！*
2020年7月30日20:47
據國外媒體報導，北京時間7月30日19點50分，美國宇航局“毅力號”火星探測器在佛羅里達州卡納維拉爾角基地順利發射，它是由聯合發射聯盟（ULA）的“阿特拉斯5號”火箭攜載升空。目前火箭已啟動第二階火箭，並已進入指定軌道，預計2021年2月抵達火星。
毅力號是好奇號火星車的“後繼者”，配備了特殊設計的傳感器，有望在火星表面發現古老微生物的證據。預計毅力號火星探測器將於2021年2月18日著陸在火星表面，著陸點是傑澤羅隕坑，遠古時期傑澤羅隕坑曾是一處湖泊，當時火星大氣環境與現今乾燥、多塵、寒冷的環境完全不同。之所以選擇傑澤羅隕坑作為著陸點，是因為這裡是發現微生物可能存在的最佳區域，這裡有火星表面保存最完整的河流三角洲沉積區。
美國宇航局科學家並不期望通過毅力號探測器的科學儀器直接證實火星生命，但是他們認為能找到強有力的重要線索，證實火星表面存在生命的必需條件和相關物質就行，火星生命的最終驗證工作將由2026年火星採樣返回任務來完成，這將涉及美國宇航局發射一枚火星返程火箭，攜帶毅力號採集的火星樣本抵達地球。
毅力號包含許多儀器設備，其中有：放射性核電池電源、環境傳感器、專業相機和採集保存遠古生命證據的相關儀器，此外，該探測器還配備了揚聲器，這是首次在地外星球表面部署揚聲器，這意味著我們可以聽到另一個世界的真實聲音。
同時，毅力號還攜帶“Ingenuity”火星直升機，這是一款自主飛行的小型無人機，它能夠自加熱，在火星寒冷的夜晚處於待機模式。專家評估稱，Ingenuity直升機有望一個月內執行5次飛行任務，其中包括彩色拍照，這將是首次從空中有利位置拍攝照片。
美國宇航局“2020火星任務”具有歷史意義，我們將期待和觀察其他重要的里程碑事件，其中包括：大約兩週後飛船點燃引擎，脫離地球軌道，開始漫長的火星旅程。（葉傾城）
*NASA“毅力”號發射升空！降落地點可能出現過火星生命*
2020年7月30日20:35
2020年火星季的最後一位參與者也已入局。北京時間今天19時50分，在佛羅里達州的卡納維拉爾角空軍基地，NASA“毅力”號（Perseverance）火星車搭乘阿特拉斯-5型運載火箭發射升空，成為繼阿聯酋的“希望”號火星探測器和中國的“天問一號”之後，又一個即將造訪火星的探測器。按照計劃，“毅力”號將於2021年2月18日在火星的傑澤羅隕石坑（Jezero crater）降落。
美國從20世紀60年代，就開始了火星探測任務。截止目前，NASA的探測器已8次成功登陸火星。這次發射的毅力號更是被寄予厚望。這次探測任務共耗資24億美元，在承接美國此前的火星探測任務（檢測火星上的水、有機物等）的同時，毅力號也將搜尋火星上生命存在或曾經存在的證據，並將儲存樣本，等待搭乘未來的火星探測器返回地球。此外，毅力號火星車的腹部首次攜帶了“機智”號火星直升機。如果機智號能在火星稀薄的大氣中起飛，這也意味著人類將首次實現飛行器在其他星球的受控飛行。
傑澤羅隕石坑（Jezero Crater）。圖片由美國火星勘測軌道探測器拍攝。
降落與探測任務
此次毅力號火星車的登陸位點為傑澤羅隕石坑，而探測器在火星上準確軟著陸一直都十分困難。此前，“好奇”號火星車在進入、下降和著陸（entry，descent and landing，簡稱EDL）的過程就經歷了“恐怖7分鐘”。在這次毅力號的著陸過程中，科學家採取最精密的火星地圖和多項全新的EDL技術，來規避該過程中的危險。
利用火星勘測軌道探測器拍攝的圖像，美國地質調查局的科學家已經繪製出了兩幅地圖：一幅精確標出了傑澤羅隕石坑中著陸點周圍的危險區域（分辨率為每像素25厘米）；另一幅則是傳統的地表結構圖（分辨率為每像素6米），前者在此次毅力號降落過程中將作為主導地圖。
在繞火星飛行時，飛行器將會拍攝登陸點的照片、測量與火星的距離，並將結果傳給毅力號。在降落至火星的過程中，毅力號會快速拍照，通過距離觸發技術（Range Trigger），評估與火星地面的距離，從而確定打開降落傘的時間。
隨後，毅力號將通過另一項“地形相對導航”技術（Terrain-Relative Navigation，簡稱TRN），通過拍照將地形與保存的地圖進行比較，確定降落點周圍的環境，並躲開降落過程中可能遇到的陡坡和大型岩石。
毅力號上攜帶的科學裝置概念圖。圖片來源：NASA/JPL-Caltech
毅力號准確降落後，將利用機械臂收集傑澤羅隕石坑中的岩石樣本。傑澤羅隕石坑的直徑為45千米，位於火星北半球伊希地平原的西部邊緣。根據此前的觀測數據，科學家認為大約在35億年前，傑澤羅隕石坑曾經被水覆蓋，形成一個湖泊。還有一些證據顯示，湖水攜帶有傑澤羅隕石坑周圍區域的沉積礦物質，形成了一個古河流三角洲，而這裡可能曾有一些微生物生存。
毅力號攜帶了火星環境動力學分析器（MEDA）、X射線岩石化學行星儀（PIXL）和拉曼和熒光光譜儀（SHERLOC），這些儀器將幫助毅力號分析火星表面岩石、土壤的物理化學特徵，尋找生命的遺跡，了解火星地質以及大氣環境。
此外，相比於此前的火星任務，毅力號收集的樣本將有望返回地球，供科學家研究。毅力號共搭載43個樣本管，每一根樣本管能裝約15克的岩心樣本。NASA希望在2026年啟動收集任務，收集大約0.45千克重的樣本。這些樣本可能最早於2031年由NASA和歐洲航天局聯合太空任務帶回地球。而利用這些樣本，科學家將能分析這個區域的形成和演化過程，搜尋生命可能的存在痕跡。
機智號火星直升機
此次火星探測項目的一大亮點是，機智號火星直升機將成首個在其他星球上飛行的飛行器。在登陸火星數月後，機智號將從毅力號的腹部卸下，在火星表面進行首次飛行試驗，其飛行過程將被毅力號記錄下來。若機智號能在真實的火星環境中試飛成功，將能指導後續的火星直升機研發。這些直升機將能在未來的探測任務中擔任輔助角色，例如作為機器人偵察員，從上方勘測地形或作為獨立科學飛行器來攜帶儀器。
機智號作為首次嘗試，其研發過程面臨諸多挑戰。首先，由於火星的大氣層密度僅地球大氣的1%，極其稀薄，很難為直升機足夠升力。其次，其降落在傑澤羅隕石坑的時間為2月份，此時該地區的氣溫極其寒冷，夜晚溫度接近-90℃。
最終NASA噴氣推進實驗室設計出的機智號質量僅1.8千克，機身高0.49米。它含有4個特殊碳纖維製成的旋翼葉片，跨度達1.2米，其旋轉速度能達到2400 rpm。它能依靠太陽能充電，其內部加熱器也能讓它在寒冷的夜晚保持正常的工作溫度。此外，機智號上還裝備有電腦、導航傳感器以及兩台照相機（一台彩色照相機，一台黑白照相機）。
2019年1月，機智號通過了最後一次飛行測試。機智號項目管理者、NASA噴氣推進實驗室的工程師MiMi Aung表示：“我們的研究團隊已在地球上對機智號進行了各種測試，我們期待它能在真實的火星環境中完成飛行試驗。”
助力人類登陸火星
此外，毅力號還將著眼於未來，開展一些有助於將來人類登陸火星的實驗。其中，一個汽車電池大小的儀器（MOXIE）將用來測試將火星大氣中含量高達96%的二氧化碳轉化成氧氣，以供火箭推進器燃燒和為宇航員提供氧氣。毅力號還攜帶將來作為火星宇航服的材料，以檢測它們是否能承受火星的嚴酷環境。根據NASA的判斷，他們將最快在本世紀30年代後，將宇航員送上火星。
而搭乘毅力號的“乘客”還包括將近1100萬人簽名的矽片，以及一塊顯示地球和火星分別位於太陽兩邊的小牌，上面印著用莫爾斯電碼寫成的“讓我們一同探索這無垠深空”（Explore As One）的信息，還有向在這場疫情前線工作的醫務工作者致敬的一塊紀念匾。
重返地球的隕石
此次隨“毅力”號登上火星的，還有一個特殊的物體——一塊重返火星的火星隕石碎片。這枚硬幣大小的隕石碎片來自名為Sayh al Uhaymir 008（簡稱SaU 008）的火星隕石。1999年，人們在阿曼的沙漠中發現了SaU 008，此後SaU 008一直在英國自然歷史博物館中展出。SaU 008由玄武岩構成，對其化學成分、隕石中氣泡成分等分析都顯示，這枚隕石來自我們的近鄰——火星。
SaU 008的一部分（圖片來源：NASA/JPL-Caltech）
據“毅力”號團隊成員、英國自然歷史博物館的地球科學館藏主管Caroline Smith教授介紹，SaU 008誕生於4.5億年前。在大約7000萬~6000萬年前，一次小行星或隕石撞擊將其撞離火星。經過漫長的太空漫遊，大約1000年前，SaU 008降臨地球。現在，它即將跟隨“毅力”號重返數千萬年前的家園。所以問題來了：為什麼NASA科學家要把SaU 008帶回火星？
在這次火星探測任務中，SaU 008有著重要的科學意義。在“毅力”號裝配的科學儀器中，“SHERLOC”是至關重要的一環。SHERLOC原意為“通過拉曼光譜掃描宜居環境中的有機物及其他化合物”，這套儀器安裝在“毅力”號的機械臂上，由熒光光譜儀、激光和照相機組成。SHERLOC可以發射高精度的激光照射火星地表的岩石樣本，從而獲取其礦物組成、有機物以及可能的生命跡像等特徵。
SHERLOC發射激光的分辨率可以達到50微米，相當於一根頭髮的直徑。對於如此高精度的儀器，任何溫度變化、火星車所處地形的變化，都有可能影響到測量結果。因此，觀測之前的儀器校準就顯得至關重要。通常，SHERLOC需要首先用激光照射某種成分已知，並且與火星岩石盡量接近的物體——如果數據準確無誤，那麼說明SHERLOC工作狀態正常，可以繼續檢測火星岩石樣本。在準備此次火星探測任務時，NASA團隊想到，既然要找與火星成分接近的物體，那麼與其在地球上尋找其他岩石，為什麼不直接用源自火星的隕石呢？於是，他們找到了堅硬、不易斷裂的SaU 008隕石。就這樣，SaU 008以一種意料之外的方式重返誕生地，並且為人類的火星探測任務作出自己獨特的貢獻。
機智號火星直升機。圖片來源：NASA
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