據外媒New Atlas報導，從福島到海洋最黑暗的角落，為極端環境而建造的機器人以及對發現的渴望不斷啟發著人們對太危險而無法踏足的地方的理解。那些被送入深空的機器人可能是最勇敢的例子，它們不斷地推動著人類創造力的極限，並擴大了我們對宇宙的理解。

在本系列文章中，New Atlas對過去和現在的太空探測器進行概要分析，其任務是通過帶領我們進入未知領域來突破科學的界限。本週New Atlas著眼於介紹將被用於發現紅色星球上的生命跡象的任務：ExoMars 2020。

名稱：ExoMars 2020

發射時間：2020年8月

研究主題：火星及其生命潛力

當前狀態：歐空局（ESA）正在開發中

火星在其46億年曆史中是否曾存在過生命？人類已經派出了十多個航天器來調查我們的“鄰居”，其中一些是為了挖掘地表，而另一些則是在塵土飛揚的土地上漫遊。ExoMars 2020任務將在明年發射時首次執行，將使用其演習和整套工具“嗅探”出可能揭示過去甚至現在生命的有機物質。

ExoMars 2020任務是歐空局（ESA）和俄羅斯聯邦航天局（Roscosmos）更廣泛的ExoMars計劃的一部分。該計劃包括兩次單獨的火星飛行任務。其中第一次任務於2016年發射，令“痕量氣體軌道探測器”（Trace Gas Orbiter）成功進入火星軌道,，並將Schiaparelli著陸器向火星地面部署。

儘管著陸器在著陸嘗試中墜毀並爆炸，但痕量氣體軌道探測器組件仍繼續在火星軌道上運行並檢查其大氣中是否存在痕量氣體，例如甲烷和水蒸氣。這促使進行了廣泛的調查，該調查將為第二階段（ESA / Roscosmos ExoMars 2020任務）的設計和程序提供依據。

所有計劃中的任務將在火星表面放置一個歐洲漫遊車和一個俄羅斯科學平台。它們在被俄羅斯質子號火箭發射到太空後，將在一個載具模塊中行進到行星，然後下降模塊使用降落傘和推進器將它們安全地放到地面。

任務科學家可以選擇1.45億平方公里的火星面積，因此在確定ExoMars 2020 漫遊車的著陸點時有很多選擇，但是這一過程比在地圖上隨機選擇要復雜得多。

嘗試執行這樣的任務有很多成功的最佳機會。為了最大程度地提高投資的科學回報率，ESA和Roscosmos選擇了一個地質多樣性的地點，並提供有力的證據證明其過去可能存在水和古老的物質，這些古老的物質或有超過36億年的歷史。為了避免再次墜毀，下降模塊將需要盡可能地降低其速度，這意味著該地點必須位於火星地形的低窪處。

在歷時約五年的過程中，團隊最近選擇了一個名為Oxia Planum的地點。這個赤道附近的平坦區域被認為是俄羅斯建造的科學平台和流動站的最佳目的地，流動站於今年早些時候以科學家羅Rosalind Franklin的名字命名，其工作是揭示我們DNA的雙螺旋結構的關鍵。

Oxia Planum所在地高度約在科學家認為的火星“海平面”下3000米處，是我們在“紅色星球”上所知的最豐富的粘土礦床之一。軌道觀測表明，這是在約40億年的潮濕條件下形成的。儘管已經對降落進行了周密的計劃，但由於下降模塊在下降途中會遇到未知的大氣條件，因此仍然存在很多不確定性。這意味著它可以在尺寸為120 x 19公里的橢圓形著陸區內的任何地方降落。

降落後，由俄羅斯建造的科學平台將保持原位，並研究著陸點的地面環境。機上將配備無線電科學實驗、壓力和濕度傳感器，以及輻射和灰塵傳感器、磁力計、光譜儀、地震儀和一組攝像頭。這些儀器將用於對著陸點成像並研究地下水的分佈，火星的大氣及其內部結構。

同時，ExoMars 2020年漫遊車將在尋找生命跡象的同時能夠行駛數公里。它將能夠鑽入火星地下兩米，研究人員希望它檢索到的地下樣本將包含保存得更好的生物標記。這是因為火星非常稀薄的大氣幾乎無法保護表面的裸露材料，因此可以更好地保護被埋樣品免受空間輻射的影響。

一旦六輪火星車離開科學平台，它將幾乎沒有機會與之通信，任務控制系統只能在每個火星日發送一次或兩次命令。這意味著它將使用立體攝像頭創建數字導航地圖，使用防撞攝像頭在地形上安全找到自己的位置，從而自動執行很多操作。

地球上的科學家將使用這些圖像為流動站設置目標目的地，然後再將其留作其用。一旦它提取了地下材料的樣品，鑽探元件將把它傳遞到實驗室，在那裡它將被粉碎成細粉，用於化學、物理和光譜分析。

預計ExoMars 2020任務將於明年7月或8月發射，歷時9個月後抵達火星。但事情可能並不能完全按計劃進行。早在五月，用於降落模塊降落到表面的主要降落傘之一在測試過程中受到損壞。隨後研究團隊對其進行了設計變更，但八月份的下一輪測試產生了相似的結果。儘管目前尚不清楚這些挫折如何影響發射時間表，但該團隊現在將在接下來的幾個月進行另一次高空測試之前，先檢查這些測試的數據。

ExoMars 2020探測器將是未來幾年中針對火星研究的幾種探測器之一。NASA的“Mars 2020”火星車和中國的火星探測任務也定於2020年中旬發射，而SpaceX擁有自己的計劃，其範圍可能不限於將機器人送上火星。即使所有這些任務不能全部成功，我們仍將在未來十年中對“紅色星球”有更多的了解。