美國宇航局近日宣布，在火星樣本分析中發(fā)現(xiàn)了可能指向遠古生物活動的跡象。不過，科學(xué)家強調(diào)，這一發(fā)現(xiàn)距離確認火星存在生命仍有很大差距。目前，無論是通過探測器就地分析，還是將樣本送回地球進行深入研究，都需要突破一系列技術(shù)瓶頸。

2024年7月，美國毅力號火星車在杰澤羅撞擊坑邊緣的內(nèi)雷特瓦河谷區(qū)域開展考察時，發(fā)現(xiàn)了一批表面布滿毫米級灰白色斑點的特殊巖石。通過高分辨率成像設(shè)備觀察，這些斑點呈現(xiàn)出磷鐵礦和硫鐵礦兩種富鐵礦物的特征。磷鐵礦在地球上多見于沉積物、沼澤及腐爛有機物環(huán)境，而硫鐵礦則可能與微生物代謝活動有關(guān)。

根據(jù)美國宇航局制定的地外生命鑒定標準，此次發(fā)現(xiàn)僅屬于最初步的“潛在地外生命信號”等級。要證實火星存在生命，仍需經(jīng)過多重驗證。首先，內(nèi)雷特瓦河谷是否真的未經(jīng)歷過高溫或酸性環(huán)境，其他非生物過程是否可能形成這些礦物，仍需進一步研究確認。

其次，盡管毅力號火星車配備了被稱為“移動生化實驗室”的先進儀器，但其工作環(huán)境和技術(shù)條件仍無法與地球?qū)I(yè)實驗室相比。目前，毅力號已采集了數(shù)十管火成巖、沉積巖、碳酸鹽、大氣和風(fēng)化層樣本，這些樣本均需送回地球進行更精確的分析。然而，美國火星取樣返回任務(wù)目前面臨技術(shù)困境，樣本何時能抵達地球仍無法確定。

科學(xué)家還需排除樣本被地球微生物污染的可能性。在以往的深空探測任務(wù)中，即使執(zhí)行了最嚴格的滅菌措施，某些耐輻射、耐極端溫度和干燥環(huán)境的微生物仍可能存活，從而干擾檢測結(jié)果。因此，確認樣本在采集和轉(zhuǎn)運過程中未被污染是關(guān)鍵步驟。

接下來，科學(xué)家將通過大量基礎(chǔ)研究，排除所有可能的非生物學(xué)成因，并尋找“獨立信號”以證明灰白色斑點是生物活動的遺跡。這一過程需要形成雙因素證據(jù)鏈，確保結(jié)論的可靠性。最終，在排除所有其他假設(shè)后，才能確認發(fā)現(xiàn)“火星生命”。

要完成這一系列驗證，周密的規(guī)劃、嚴謹?shù)恼撟C、精細的管理以及持續(xù)的投入和耐心都是必不可少的。同時，某些技術(shù)難關(guān)也無法回避。以火星采樣為例，第一道難關(guān)是航天技術(shù)的基礎(chǔ)能力。火星著陸器和火星車的設(shè)計、選材、加工和系統(tǒng)集成必須滿足要求。將載荷投送到火星表面需要大推力火箭、深空測控與通信、航天器姿軌控技術(shù)以及火星大氣層防熱減速技術(shù)等支持。

將火星樣本送回地球則涉及更多挑戰(zhàn)，包括火星表面發(fā)射、航天器深空自主交會對接以及超高速返回地球時的安全再入等技術(shù)難題。這些技術(shù)一旦實現(xiàn)，將樹立航天史上的新高峰。

第二道難關(guān)是選擇合適的作業(yè)地點。這需要對火星表面進行全方位、高精度的地形地貌分析，并綜合考慮地質(zhì)、日照和空氣流動等因素。美國宇航局在此過程中也經(jīng)歷了長期抉擇。例如，2011年發(fā)射的好奇號火星車最初降落在蓋爾撞擊坑，科學(xué)家推測該區(qū)域可能是干涸的火星湖泊或淺海，但數(shù)年調(diào)查后未發(fā)現(xiàn)實質(zhì)性成果。

2020年，美國宇航局調(diào)整策略，發(fā)射毅力號火星車前往杰澤羅撞擊坑。根據(jù)火星軌道器的觀測數(shù)據(jù)，該撞擊坑存在明顯的三角洲沖刷特征，可能是遠古河流注入湖泊或海洋時形成的，濕潤環(huán)境有利于微生物繁衍。毅力號火星車目前發(fā)現(xiàn)的特殊巖石樣本，有望證明這一選址決策的成效。

第三道難關(guān)是為航天器配備先進可靠的分析儀器。從好奇號搭載的激光誘導(dǎo)擊穿光譜儀、阿爾法粒子X射線光譜儀和化學(xué)與礦物學(xué)光譜儀，到毅力號的X射線巖石化學(xué)行星儀、多種成像設(shè)備和火星大氣制氧裝置，再到未來火星飛行器的觀測設(shè)備，這些儀器都是探尋潛在生命條件和遺跡的硬件基礎(chǔ)。其中，精密的化學(xué)分析設(shè)備需在火星惡劣環(huán)境中穩(wěn)定工作，其技術(shù)難度堪比將便攜式快檢儀器提升至專業(yè)實驗室設(shè)備水平。