【太空宇宙】科學家發現火星表面下有適合微生物生存的成分;​慶祝哈勃升空31週年NASA和ESA釋出圖片展示“怪物”恆星的壯麗景象

科學家發現火星表面下有適合微生物生存的成分

慶祝哈勃升空31週年 NASA和ESA釋出圖片展示“怪物”恆星的壯麗景象

SpaceX“載人龍飛船”成功避開可能撞上來的碎片

NASA釋出“機智號”火星直升機第二次飛行的影片

NASA開始制訂其火星直升機“Ingenuity”的第三次飛行計劃

Ingenuity火星直升機正式獲得ICAO國際呼號

NASA公佈由“Ingenuity”直升機拍攝的第一張火星空中彩色影象

NOAA衛星從太空捕捉到遠東地區焚燒秸稈的場景

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01

科學家發現火星表面下有適合微生物生存的成分

新研究表明,火星地殼中的岩石可能會產生跟地球表面深層微生物相同的化學能。NASA的“毅力號”開始在火星表面尋找古代生命。現在,一項新研究表明,火星地下可能是尋找這顆紅色星球上可能存在的現代生命的好地方。

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相關研究報告已發表在《Astrobiology》上,該研究對火星隕石的化學成分進行了分析。分析結果表明,如果這些岩石一直跟水接觸,那麼就會產生支援微生物群落所需的化學能,就像那些在沒有光照的地球深處生存的微生物群落一樣。因為這些隕石可能代表了火星地殼的大片,所以這些發現表明火星的地下大部分可能是宜居的。

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NASA噴氣推進實驗室實驗員、這項研究負責人Jesse Tarnas指出,這一結果對地下探索科學的重大意義在於,火星上只要有地下水就很有可能擁有足夠的化學能量來支援地下微生物生命,“我們不知道火星表面下是否曾經有生命起源,但如果有,我們認為那裡會有足夠的能量維持生命直到今天。”

近幾十年來,科學家們發現,地區深處是一個巨大的生物群落的家園,它們在很大程度上跟上面的世界是處於分離狀態的。在缺乏陽光的情況下,這些生物依靠岩石跟水接觸時產生的化學反應的副產品生存。

其中一種反應是放射性分解,即岩石中的放射性元素跟孔隙和裂縫空間中的水發生反應。這個反應把水分子分解成它們的組成元素氫和氧。釋放出來的氫溶解在剩餘的地下水中,而像黃鐵礦等這樣的礦物會吸收自由氧氣來形成硫酸鹽礦物。微生物可以將溶解的氫作為燃料攝取並利用硫酸鹽中儲存的氧氣來“燃燒”這些燃料。

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研究人員有在像加拿大的Kidd Creek Mine等地發現這些“硫酸鹽還原”微生物生活在地下一英里多的地方,那裡的水已經10多億年沒有見過陽光了。Tarnas一直在跟布朗大學教授Jack Mustard和多倫多大學教授Barbara Sherwood Lollar共同領導的團隊合作以更好地瞭解這些地下系統並著眼於在火星和太陽系的其他地方尋找類似的棲息地。他們的專案名為Earth 4-D: SubSurface Science and Exploration,由加拿大先進研究所資助。

在這項新研究中,研究人員想要看看火星上是否存在由放射性分解驅動的棲息地的成分。他們利用了NASA“好奇號”探測器和其他軌道航天器的資料以及來自一組火星隕石的成分資料。

研究人員正在火星尋找放射性分解的成分:放射性元素如釷、鈾和鉀、可轉化為硫酸鹽的硫化礦物、岩石單元中用於圈水的足夠孔隙空間。研究發現,在幾種不同型別的火星隕石中,所有成分的含量都足夠豐富到可以支援類似地球的棲息地。對於風化層角礫岩來說尤其如此。風化層角礫岩是來自超36億年的地殼岩石的隕石,被發現最有可能維持生命。跟地球不同的是,火星缺少一個可以不斷迴圈利用地殼岩石的板塊構造系統。所以這些古老的地形基本上沒有受到干擾。

研究人員表示,這些發現有助於為在火星地下尋找生命跡象的探索計劃提供依據。研究人員稱,之前的研究已經發現了火星上活躍的地下水系統的證據,並且它們有理由相信現在地下水仍存在。比如最近的一項研究提出,火星南部冰蓋下可能潛伏著一個地下湖,這項新研究表明,只要有地下水就會有生命的能量。

Tarnas和Mustard表示,雖然地下勘探肯定存在技術挑戰,但它們並不像人們想象的那樣不可克服。Mustard稱,火星的鑽取作業並不需要一個德州大小的石油鑽井平臺,並且最近小型鑽取探測器的進展可能很快就能到達火星的深度。

“地下是火星探索的前沿之一,”Mustard說道,“我們已經調查了火星的大氣層、使用不同波長的光繪製了火星表面的地圖並在6個地方著陸,這些工作在不斷告訴我們關於火星過去的很多資訊。但如果我們想要考慮現在生命存在的可能性,地表下面絕對是生命活動的地方。”

02

慶祝哈勃升空31週年 NASA和ESA釋出圖片展示“怪物”恆星的壯麗景象

哈勃太空望遠鏡是一個科學奇蹟,在31年後仍在繼續工作。為慶祝哈勃望遠鏡服役31週年,美國宇航局(NASA)和歐空局(ESA)週五釋出了一張慶祝圖片,展示了AG Carinae的壯觀景色,這是我們銀河系中最明亮的恆星之一。

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NASA將AG Carinae描述為一顆“名人之星”。它不僅僅是一個閃爍的光點。圍繞著AG Carinae有很多戲劇性的東西。它有一個發光的氣體和塵埃星雲,大約在1萬年前透過一個爆發過程開始形成。

NASA表示:“這些爆發是一種被稱為強光藍變星的罕見恆星的典型過程,是一顆超亮、迷人的恆星短暫生命中的一個突然‘抽搐期’。”

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哈勃於1990年4月24日發射。美國宇航局和歐空局最初希望哈勃能持續執行至少15年,凝視宇宙,捕捉我們周圍宇宙的影象。該望遠鏡經歷了一些技術問題(包括最近的一個軟體錯誤),併成功地堅持了三十多年。

AG Carinae的週年紀念影象似乎很合適。這顆恆星有一個,特別是與我們的太陽相比。科學家們估計它的質量是太陽的70倍,需要100萬個太陽才能達到它的亮度。

AG Carinae的光輝是有代價的。預計它的壽命會比太陽這樣的恆星短得多。它是不穩定的。但正如哈勃所看到的,它也是美麗的。

03

SpaceX“載人龍飛船”成功避開可能撞上來的碎片

SpaceX載人龍飛船(Crew Dragon)上的宇航員在前往國際空間站(ISS)的途中成功避開了跟一塊太空碎片的碰撞。據NASA發言人Leah Cheshire描述,這些碎片的性質尚不清楚,SpaceX任務控制中心要求機組人員穿上宇航服,為可能出現的異常做好準備。

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美國東部時間13點27分左右,SpaceX的任務控制中心通知宇航員,他們必須為可能的“會合”做好準備。據悉,“會合”指的是飛船跟一塊太空碎片的碰撞。SpaceX乘務資源工程師Sara Gillis負責乘務人員前往空間站期間跟他們的溝通,她通知乘務人員重新穿上宇航服、合上防護帽。在此之前,按照原計劃,宇航員們在美國東部時間14:00脫下衣服準備睡覺。

這一要求是一項預防措施,因為SpaceX不計劃在該事件期間操縱載人龍飛船。雖然飛船的設計是完全自主的,但宇航員也可以手動控制飛船。NASA宇航員Robert Behnken和Douglas Hurley去年在ISS執行Dragon DM-2任務時就有測試了手動控制能力。

13點42分,宇航員們穿上宇航服、放下面罩並把自己固定在了座位上。SpaceX要求他們穿上宇航服以便在緊急情況下給宇航服加壓。

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而就在大約20秒前,Gillis通知機組人員,該物體跟龍飛船的距離比最初預期的要遠。然而,她仍建議大家穿上衣服、放下他們的面罩。

不久之後,飛船通過了最接近時間(TCA),成功避免了碰撞。

據悉,載人龍飛船預計將在美國東部時間2:10到達ISS附近,並在5:10跟空間站對接。宇航員將在約兩小時後進入空間站,由於碎片的存在,他們的睡眠時間將提前11分鐘。除了Kimbrough和McArthur,歐洲航天局(ESA)宇航員Thomas Pesquet和日本宇宙航空研究開發機構(JAXA)宇航員Akihiko Hoshide也正在前往軌道空間實驗室的路上。

04

NASA釋出“機智號”火星直升機第二次飛行的影片

美國宇航局(NASA)釋出了“機智號”(Ingenuity)火星直升機第二次飛行的影片,這是一次更加雄心勃勃的測試,因為噴氣推進實驗室(JPL)團隊正在測試在其他星球上進行動力飛行的可能性。這次測試於4月22日進行,與4月19日進行的歷史性首飛相比,在飛行計劃中增加了幾個新元素。

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“機智號”成為了第一架嘗試在另一個星球上進行動力控制飛行的飛機。儘管這架直升機本身沒有攜帶具體的科學儀器,但未來的任務可以利用其試飛的結果進行空中偵察和更多。

這是未來的事情:就目前而言,“機智號”將其飛行時間幾乎延長了一倍。起飛後,它上升到16英尺——比之前第一次測試的10英尺高——然後短暫盤旋。在傾斜到5度角後,它側身飛行了7英尺。

在原地轉了幾圈後,將相機對準不同的角度,直升機安全地返回到火星表面。總的來說,它在空中停留了51。9秒,而最初的飛行時間為30秒。

“毅力號”被安置在一個安全的距離之外,用它的相機從傑澤羅隕石坑對面約211英尺處觀察試驗。這同時有助於避免對直升機及其太陽能電池板的任何陰影,這些電池板用於為“機智號”的電池充電,並降低漫遊車在空中出現問題時的損壞風險。由於毅力號的Mastcam-Z系統有一個變焦鏡頭,它仍然可以從火山口對面看到直升機。

“毅力號”在火星上的任務總的來說計劃執行一個月左右。然而,直升機本身有可能超過這個時間,並在更長時間內保持執行。我們已經看到NASA的許多專案發生了這種情況,包括也在火星上的InSight漫遊車。它最初打算執行709個火星日,但已經比這個時間長了100多個火星日。

儘管在火星上進行可控的動力飛行的能力是“機智號”專案的大目標,但這並不是該直升機的唯一示範。其中一個關鍵因素是它的構造,以效率和成本效益的名義,採用了定製部件和現成部件的組合。例如,許多技術與智慧手機技術有密切的相似之處。

例如,高通公司的飛行平臺已被調整為在火星上使用,由驍龍晶片組為自主操作提供動力。博世的加速器和陀螺儀感測器也出現在直升機上,用於跟蹤速度和方向,並幫助保持整體穩定性。由於火星和地球之間的距離,以及來回獲取訊號的延遲,負責“機智號”的噴氣推進實驗室團隊無法使用遙測訊號控制直升機。相反,他們提前載入任務標準,而直升機則自主地飛行。

噴氣推進實驗室現在正在努力安排第三次飛行任務,這將進一步推動這一程序。

05

NASA開始制訂其火星直升機“Ingenuity”的第三次飛行計劃

正如預期的那樣,美國宇航局最近進行了火星直升機“Ingenuity”的第二次飛行,之前它伴隨 “毅力”號探測器抵達火星。第二次飛行和第一次一樣成功,現在NASA的噴氣推進實驗室又提供了有關其第三次計劃中的直升機飛行的細節。這一次,Ingenuity將進行一次距離達330英尺的旅行。

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Ingenuity直升機類似於一個小型無人機;它是一個技術演示作品,標誌著美國宇航局的一個新的里程碑,因為這是人類第一次在另一個星球上操作自帶動力的航空器。美國宇航局解釋說,當涉及到在火星上駕駛直升機時,存在多種挑戰,其中最具挑戰的是該星球的大氣層極其稀薄。

儘管有這些潛在的問題,第一次Ingenuity飛行是非常成功的——這次飛行也非常適度,讓團隊有機會收集關於直升機的資料和它的表現。第二次飛行在本週末成功完成,時間更長,高度更高且帶來了一些機動。有了這兩次的經驗,NASA有信心讓Ingenuity在4月25日星期日進行第三次飛行。

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這一次,NASA將把Ingenuity推到約4。5英里每小時的速度,高度為16英尺;計劃的飛行程式將安排直升機往返330英尺的距離。JPL稱,對此感興趣的公眾可以在週日晚些時候留意有關這次飛行的細節,希望會有第三次成功的飛行。

據推測,第三次飛行的成功將直接影響第四次飛行,因為這可以使NASA有機會收集儘可能多的資料。Ingenuity除了進行飛行外,沒有自己其它探索任務,但它的成就將為未來可能派出的飛機收集火星環境的資料鋪平道路。

06

Ingenuity火星直升機正式獲得ICAO國際呼號

NASA的Ingenuity不再只是世界上最昂貴的愛好直升機。國際民用航空組織(ICAO)已經為這架旋翼飛機和紅色星球上“萊特兄弟試驗機場”裡的成員提供了正式的飛行代號和呼號程式碼。4月19日,價值8500萬美元的Ingenuity從火星Jezero Crater區域的地面上升空時創造了歷史,雖然它看起來仍然像一個航天工程學生的專案,並沒有得到國際航協組織認可。

現在,國際民航組織已經告訴美國宇航局和美國聯邦航空局,它已經給予Ingenuity和它的運營地“萊特兄弟機場”以官方指定。航機的首次飛行被賦予了Ingenuity的三個字母代號IGY和呼號INGENUITY。此外,萊特兄弟機場程式碼被按照慣例定為JZRO,代表Jezero Crater。這些都是由國際民航組織的飛機運營機構、航空當局和服務機構指定給美國航空航天局的代號。

除了承認在另一個星球上飛行的創新和令人難以置信的成就之外,在火星上的呼號並沒有什麼用處——至少暫時還沒有。如果紅色星球上有任何其他飛機,這些代號將被火星空中交通管制部門使用,如果有的話,這將表明Ingenuity正在與一個政府機構或在一個國際行動中運作。JZRO指的是一個機場,將被用於飛行計劃的應用。

“國際民航組織理事會主席Salvatore Sciacchitano先生說:”國際民航組織理事會成員國將為本組織實現創新作為優先事項,而Ingenuity提供了一個極好的例子,說明我們今天的動力飛行能力正在發生多大的變化。

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07

NASA公佈由“Ingenuity”直升機拍攝的第一張火星空中彩色影象

這是航空器在高空拍攝的第一張火星表面的彩色影象。Ingenuity火星直升機在2021年4月22日第二次成功的飛行測試中用其彩色相機拍下了它。在拍攝這張圖片時,Ingenuity距離地表17英尺(5。2米)。這張圖片顯示了毅力號火星車和火星表面特徵的部分特寫,顯示了這架無人機從空中偵察火星地形的效用。

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表面上蜿蜒的平行變色實際上是六輪火星車的輪印。毅力號本身位於頂部中心,正好在畫面之外。“萊特兄弟試驗機場”位於直升機陰影的附近,也就是底部中心,直升機的實際起飛點就在影象的下方。在影象的左側和右側可以看到直升機四個著陸腿中的兩個著陸墊的一部分,在右上角和左上角可以看到地平線的一小部分。

Ingenuity公司的高解析度彩色相機安裝在直升機的機身上,指向地平線以下約22度,包含一個4208 x 3120畫素的感測器。

Ingenuity火星直升機由JPL建造,JPL也為NASA總部管理這一技術示範專案。它得到了美國宇航局科學任務局、航空研究任務局和空間技術任務局的支援。NASA的艾姆斯研究中心和蘭利研究中心在Ingenuity的開發過程中提供了重要的飛行效能分析和技術援助。AeroVironment公司、高通Snapdragon和SolAero公司也提供了設計協助和主要的車輛部件。火星直升機運送系統是由丹佛的洛克希德空間系統公司設計和製造的。

08

NOAA衛星從太空捕捉到遠東地區焚燒秸稈的場景

中國東北部和俄羅斯東部的許多農民用火來清理田地,為播種做好準備。黑龍江省每年有數百萬公頃的玉米、水稻和豆類播種和採收,中國東北部的這個省份是該國最重要的糧食生產地區之一。對於許多黑龍江省的農民來說,種植今年作物的第一步是燒掉去年植物的剩餘部分,以清除田地中的雜物,為第二年五月份的種植做好準備。

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VIIRS在2021年3月中旬開始探測到該地區的零星火災活動,一旦天氣變暖,雪層就會融化。然後在4月中旬,火苗的數量急劇上升,特別是在哈爾濱周圍,因為春季的秸稈燃燒季節達到了高峰。

這個地區的大多數秸稈焚燒曾經發生在秋季,但幾年來收集的衛星觀測結果顯示,自2015年以來,有一個向春季點火的明顯轉變。那一年,地方當局頒佈了秋季秸稈焚燒限制,這是其限制空氣汙染的努力之一,當地還開始鼓勵農民為剩餘的秸稈尋找其他用途。根據最近的一項研究,黑龍江的大多數農作物火災現在發生在3月和4月,這一變化與該地區火災造成的溫室氣體和顆粒物汙染的總體排放量減少相吻合。

焚燒秸稈活動並不限於中國,在邊界另一邊的俄羅斯,田地裡的火苗許多可能是由農民出於類似的原因點燃的,這在阿穆爾河沿岸也很常見。在一些地區,包括海參崴附近,俄羅斯當局和新聞媒體報道了大量的草地和森林火情。雖然其中一些可能是從農地用火開始,然後蔓延到森林,但俄羅斯當局指出,人類活動的組合,包括從戶外烹飪到隨便亂丟的菸頭都有可能引發難以收拾的野火。

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