好奇号将开展“湿”化学实验分析
时间:2017-12-07

  好奇心将进行“湿”化学实验分析 - 新闻 - 科学网

  美国宇航局好奇号探测器的控制人员一直在耐心等待,他们等待了很长时间才开始了一个重大的实验,机器人腹部折迭了9个不锈钢套管,每个套管都装满了溶剂,这是探测器寻找标志的理想装置现在,在火星的第五年,好奇已经到达了一个被认为是潜在的狩猎点的地方,任务科学家已经准备好将新钻过的泥土放到一个珍贵的湿化学杯中,但是在一个小故障从2016年12月开始的一刻,好奇心不能再钻了。

  问题类似于在机械装置上延伸钻头以停止制动,这有点严重。我们有一些担心。加州帕萨迪纳喷气推进实验室的好奇项目科学家Ashwin Vasavada说,演习仍然间歇性地作出反应。我们不处于完全罢工的情况。

  对于这个老化的探测器,时间还是过去了,一些外界的科学家感到遗憾的是没有使用湿化学杯。岩石已经刺破了它的车轮,衰减放射源的能量输出下降了15%。布朗大学的行星科学家杰克 - 斯塔德(Jack Mustard)表示,他了解团队的犹豫,但他希望这个任务可以用湿式化学设备加快行动,他说我渴望看到我能理解的东西。

  马里兰州戈达德太空飞行中心的保罗·马哈菲(Paul Mahaffy)也是如此,他们的团队领导了漫游者的实验室火星样品分析仪(SAM),SAM团队已经闻到了意想不到的丰富的有机分子,他们还发现了诱人的迹象腐烂的脂肪酸(理论上这是古代微生物细胞壁的潜在痕迹),但这些和其他有机分子也可能来自地球的污染,或来自古老的火星火山或陨石。现在,团队想知道更多。痕迹在那里。马哈菲说,获得更精确信息的方法是湿化学。

  SAM通过接收已经钻探或收集的火星砂砾进行工作,并将其放置在可置于炉内并加热至1100℃的套管中。科学家筛选出它们形成的烟道气并寻找分子标记。在转盘上的74个杯子中,大部分是用于干化学实验的石英管,其中29个已被使用。但是九个板上溶剂杯用铝箔密封以分析有机分子,例如氨基酸和腐烂的脂肪酸,否则这些分子会阻止蒸发。

  即使使用干杯,球队也必须克服一些障碍。火星土高氯酸盐(富氧盐)饱和。除了分解表面上的有机分子之外,高氯酸盐还在SAM中产生恶作剧,其与装置取样的有机物发生反应。有一个明确的先例,其中一个湿杯发生溶剂泄漏,产生稳定的背景污染,需要数年时间才能溶解。但是,这种泄漏也提供了一个机会,在低温下烘烤样品以释放其高氯酸盐,将其暴露于周围溶剂两天,然后再加热,SAM小组可以获得一些有机猎物。

  几年前,该队在登陆点附近大风口附近的黄色大观湾钻探泥质好奇样品,发现氯苯(六环碳原子)和其他含氯有机物。这些分子被认为是来自与炉内高氯酸盐的反应,使其来源成为一个神秘的面纱。但是,他们的出现是一个非常重要的线索,法国普瓦捷大学的地球化学家克劳德·格佛罗(Claude Geffroy)说,他正在研究类似SAM的仪器,欧空局计划发射一颗外星火星探测器。这意味着火星环境中有有机物质。

  在2014年底,好奇心进入了Murray阵型。据最近观察到的页岩裂缝验证,这是另一个相信在35亿年前的泥岩。 Ra子已钻高温下的岩石,释放含硫有机物质。这些分子不能是污染物,因为好奇心探测器以前从未检测到它们。样品和几个其他样品也产生令人惊讶的浓缩有机碎片,其浓度高达百万分之几。 Geffroy说,这样的结果是上世纪70年代维京火星车观测到的100%的100倍,令人惊讶。事实上,大多数SAM科学家现在认为有机质在许多样品中更为常见,Mahaffy说。

  现在更有意思的是在溶剂泄漏到环境中时检测到更长,更大量的有机分子。他们的身份是不可辨别的,但许多类似于脂肪酸残基。生活常常用脂肪来烹饪,其链长为12,14,16和18个碳原子,类似图案的痕迹是马哈菲梦的生物标志物。脂肪是一个非常好的目标,乔治·科迪补充道:华盛顿卡内基科学研究所地球物理实验室主任,但也可能是常见的实验室污染物,留下了技术人员的指纹,任何相关的发现都要经过严格的检查。

  科学家们可以通过湿化学测试来追踪这些线索。然而,在2016年12月钻探停止两周之后,好奇心小组决定再次前进,留下潜在的钻探地点和潜在的湿化学目标。

  与此同时,工程师们仍然在继续理解为什么有时候不能释放钻头的刹车。在火星上磨削或刮削可能会导致它由于钻头磨损而发生故障。到目前为止,科学家还没有明确的方法来解决这个问题。

  即使最终不能使用钻头,美国宇航局的科学家也有备用的方法来处理设备故障。好奇心也有一个铁锹的手臂,可能会发现很幸运找到一些最近已经暴露在非常容易抓住的东西。

  好奇心现在有机会测试两种不同的泥土,在湿化学杯中保存有机物质。马哈菲希望他们有另一个机会。 (金楠汇编)

  “中国科学报”(2017-02-14第3版国际)

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