美國宇航局（NASA）全新的火星探測車Mars 2020計劃最早於今年8月份發射升空，目前其正在NASA下屬噴氣推進實驗室（JPL）進行相關測試。美國記者日前進入JPL的「無塵室」，親眼見到了這款探測器，並見證了科學家們如何測試它在火星上尋找35億年前的生命痕跡，進一步為人類探索火星鋪平道路。
JPL的「無塵室」看起來就像《歡樂糖果屋》（Willy Wonka and the Chocolate Factory）中的電視室：這是個看起來非常原始的房間，裡面有穿著白色連體褲、戴著面具的人們在各種科技魔法中匆匆穿梭著。NASA新的火星探測車Mars 2020正在這裡進行著各種測試，該機構的目標是在今年夏天將其部署到火星上。雖然Mars 2020看起來貌不驚人，但它背負著重要使命，那就是最終確定火星上是否存在生命。
在2019年的最後幾天，總部位於加州帕薩迪納的JPL為記者提供了罕見的、進入High Bay 1的機會。High Bay 1是個洞穴狀的現場直播無塵室，工程師們始終在這裡建造Mars 2020火星車，以及開發幫助其完成為期七個月火星之旅的下降和巡航系統。無塵室的溫度、濕度和操作程序都受到嚴格控制，最大限度地減少了空氣中可能干擾電子設備和火星實驗的灰塵、顆粒和生物污染。人們需要「一塵不染」才能進入。
在進入這個無塵室之前，人們首先要穿上所謂的「兔子套裝」，即時髦的白色聚酯連體褲、靴子和兜帽，以及用膠帶綁在袖口上的口罩和乳膠手套，然後穿過氣閘，那裡強烈的氣流會清除額外的微小碎片。
化妝品、香水、羊毛、邊緣參差不齊的衣服或布料相機背帶等都被禁止帶入，技術人員在進入之前需要用酒精擦拭攝像機和手機。JPL的工作人員還被進一步限制使用無味洗髮水（除臭劑），在進入之前不能淋浴。即使是無塵室的吉祥物High Bay Bob，造型鮮艷的綠色聖誕主題模特，也需要穿上兔子套裝。
保持火探測車Mars 2020的清潔已被列為該任務最獨特的挑戰。由於專注於天體生物學，JPL採取了比前任「旅居者號」(Sojourner)、「勇氣號」（Spirit）、「機遇號」（Opportunity）和「好奇號」（Curiosity）等更極端的凈化措施。
Mars 2020組裝、測試和發射運營經理大衛·格魯爾(David Gruel)說：「我們不想去火星，然後在返回的樣本中發現，『嘿，裡面有我的頭髮。』所有關於你不能做什麼或不能帶到場上的規則都相當嚴格，這是為了維護這項任務的科學性。」
超越生命的積木
Mars 2020是第一個尋找過去微生物生命證據的火星探測器。JPL於2011年開始準備，在「好奇號」登陸火星前一年開始啟動。這個探測器將從曾經被認為適合居住的地區鑽探、分析和收集岩石和土壤樣本，並將它們放在密封的無菌管中緩存，供未來的任務使用，以便在2026年將它們送回地球進行更詳細的研究。這項任務是朝著JPL在20世紀80年代開始討論的目標邁出的第一步，該目標最終計劃將火星樣本送回地球。
JPL主任麥可·沃特金斯（Michael Watkins）說：「在過去的幾次任務中，火星探測車試圖了解火星是否擁有宜居環境，是否具備生命的基石。我們已經說服自己，認為火星上的確曾存在過生命。當這些樣本被送回地球，並在更複雜的實驗室進行分析，它們將為許多更緊迫的問題提供答案：生命可能在那裡形成嗎？生命是在那裡形成的嗎？如果不是，為什麼？」
這個耗資25億美元的項目還將測試應對人類探索長期目標所面臨挑戰的技術。它們包括改善著陸的儀器，從火星富含二氧化碳的大氣中生產氧氣，識別地質結構和地下水，繪製天氣模式、灰塵和其他環境條件圖。甚至還有一架小型太陽能直升機，將被用來在火星的低重力和低大氣環境中飛行。
NASA將在今年春天為Mars 2020指定一個正式名稱，這將從900多萬份公開提交的文件中挑選。火星探測車將在今年7月/8月從佛羅里達州的卡納維拉爾角發射，計劃於2021年2月8日降落在火星的Jezero Crater，這是一個古老的湖床，可能曾經蘊藏著生命。這項任務將至少運行一個火星年(約687個地球日)，覆蓋長度為20公里。
著陸成功即可展開工作
在火星表面著陸後，Mars 2020上攜帶的7台儀器將對火星探測車的位置進行地質評估，以搜索古代火星生命的跡象，並為最終的人類探索鋪平道路。這些儀器將從全球58個提案中挑選出來，包括法國、西班牙和挪威團隊的貢獻。
雖然好奇號正在尋找並確認火星擁有支持微觀生命形式的合適環境條件，但Mars 2020將以生物簽名的形式尋找證據，即尋找對過去生命存在的、科學證實的化學和分子化石。Jezero Crater是35億多年前湖泊和河流三角洲的所在地，在水中形成的岩石可能保存了生命化學構成的證據。華萊士說：「我們正在尋找火星上數十億年前的微量化學物質，哪怕只是非常微弱的信號。」
火星車攜帶著提取核心樣本的鑽頭和儀器，以分析和保存43個試管大小的容器中的樣本，這些容器將留在火星表面供以後取回。這需要一項單獨的任務，因為著陸系統不能同時運送探測車和升空工具來從火星上拾起樣本。
尋找生命的儀器包括能夠進行全景和立體成像和礦物分析的先進攝像頭系統，用於地下勘探的雷達，以及用於確定礦物和有機化合物的光譜儀。與好奇號不同的是，Mars 2020的攝像頭將拍攝彩色圖像，以實現成像光譜分析，從而確定樣品的化學成分。
科學家們尋找的與其說是微生物的碎片，不如說是殘留化學指紋的集合。一種名為SHERLOC的光譜儀將向表面照射100微米的紫外光，以獲得其成分的光譜特徵。這有助於確定礦物組成、有機分子類型和化學成分，如硝酸鹽或氯酸鹽的存在。SHERLOC首席研究員路德·比格爾（Luther Beegle）說：「所有這些加在一起就會告訴我們一個化學故事，那就是那裡很有可能存在生物特徵，我們應該把這個樣本帶回來。」
Mars 2020將通過測試某些技術在火星環境中的表現來幫助未來的機器人和人類執行任務。機載地面氣象站將測量溫度、壓力、塵埃大小和形狀，以更好地了解火星的大氣密度和風。它還將展示火星大氣中的二氧化碳產生氧氣的情況，人類的任務將需要這些二氧化碳來呼吸和製作火箭燃料。此次任務還將嘗試90秒的試飛和航空攝影，將一架小型直升機拴在火星車的腹部。如果成功，這將是第一架在另一個星球飛行的飛機。