行星探测

“搞行星探测不是一个国家的事情，要由全世界感兴趣的科学家一起解决。中国正在进入行星科学研究领域，而且会越做越好，我愿意提供力所能及的帮助。”在接受《科学时报》采访行将结束时，王阿莲真诚地表示。 目前供职于圣路易斯华盛顿大学地球与行星科学系的王阿莲，主持该系行星表面物质研究团队的激光拉曼光谱、红外光谱、穆斯堡尔谱以及正在建造中的激光等离子体谱等4个实验室和若干NASA科学研究项目。自2004年至今，她一直作为科学团队成员操控火星登陆车“勇气”号。2007年，她受NASA资助参与欧空局“地外火星”登陆车计划，负责发展激光拉曼及激光等离子体光谱仪并将用其分析研究火星物质。 从1975年“海盗1号”和“海盗2号”在火星降落以来，华盛顿大学地球与行星科学系一直是NASA火星探测飞行任务的主要参与者之一。王阿莲介绍说，华盛顿大学的研究团队都直接参与最近几次的NASA火星探测飞行任务，包括2004年登陆的火星探测车“勇气”号和“机遇”号，以及2008年登陆的“凤凰”号极地探测器。华盛顿大学行星表面物质研究团队保存有上千阿波罗月壤样品，也是NASA将于2009年发射的月球复兴号轨道卫星的科学团队成员。 同时，华盛顿大学地球与行星科学系还是NASA行星探测数据中心(GPS)之一。NASA自成立50年来，所有行星探测飞行任务的科学数据都存在几个数据中心，为美国公众及全球科学家共享。除了参与飞行任务及行星探测数据分析，王阿莲等系里的科学家还参与设计和制造用于行星科学探测的仪器。此外，行星科学基础研究历来都是华盛顿大学地球与行星科学研究的中心议题，也是NASA历次行星探测飞行任务的主题。这些研究涉及一些当前行星科学的基本问题，比如水在火星发展进化史中的作用，月球的内部构造及元素矿物分布的相关性，金星大气与表面物质的相互作用，太阳系外缘行星及其卫星系统的特征和进化等。 “我们每个人都要作多个方向的研究。”王阿莲说，“华大的团队可以看做是一个松散的科学联盟。每个科学家都是独立的，有各自特殊的研究趣味和研究方向，并在有可能的领域相互合作。” 美国的科学界崇尚自由竞争，这是王阿莲自认受益匪浅之处。“在科学上，公开批评和公平竞争很重要。有了新想法就撰写论文，写项目申请参与公开竞争和评审。这种环境确实为我创造了很多机会，鼓励了我的很多新的思想、新的方法，并产生了不少新的结果。美国是个移民国家，鼓励外来科学家凭本事开创新领域。” 和现在的年轻学子相比，王阿莲的经历比较曲折。这位北京姑娘没上完中学就下乡到内蒙古插队。至今回想起来，她依然表示“非常喜欢那个地方和那里的老乡”。 插队虽说耽误了不少学习时间，但确实让她这个在大学校园里长大的孩子懂得了老百姓的辛苦。“要是你有机会做事情就一定要做好。就是为了老百姓也要做好。” “文革”后，王阿莲得以在山东大学继续学业，读完北大研究生后来到法国读博士，以后来到美国工作。“我是从物理学的角度参与行星科学研究的，在国内地学界工作的几年也学了些地质学，把物理学、地质学还有化学都结合起来研究行星科学，我觉得非常合适。” 王阿莲正在尽自己的力量帮助中国的行星科学研究。2006年，她促成了华盛顿大学与山东大学共建国内第一个达到国际标准的行星探测数据分析中心，并为该中心提供美国宇航局和欧洲空间局所采集的行星项目数据。同时为山东大学培训了第一批2名联培博士生。 2007年，她帮助中国地质科学院与华盛顿大学达成一个长期科学合作框架性协议和5个拟议中的单项合作课题，包括用北京SHRIMP离子探针对阿波罗月岩样品及月球陨石的年龄测定，中国“嫦娥1号”探月飞船月球遥测数据的合作研究，以青藏高原盐湖及硫化矿床风化带为模本的火星模拟地质研究，南极地壳及地幔地球物理研究，以及陨石同位素分析研究等。 2008年，由王阿莲推荐并亲自担任科学审校的《登陆火星》中文版由中国宇航出版社正式出版，向中国航天界及青年学子介绍了NASA火星探测车项目的全貌。 目前，第二批2名山东大学博士生即将赴美来到王阿莲的实验室学习工作。同时她也期待着9月份带队回国，与中国地质科学院的合作者中国工程院院士郑绵平，一同奔赴青藏高原盐湖区从事火星模拟地质的第一次野外考察。

俄罗斯卫星通讯社6月23日消息，俄罗斯科学院空间研究所所长阿纳托利彼得鲁科维奇在向俄科学院空间委员会提供的报告中表示，俄罗斯仪器将搭乘中国“郑和”号探测器前往“埃尔斯特-皮萨罗”小行星。彼得鲁科维奇指出，用于研究“埃尔斯特-皮萨罗”小行星等离子体环境的仪器应在2023年4月运到中国。俄罗斯卫星通讯社报道截图在介绍该项目时彼得鲁科维奇说：“参加‘郑和’项目能够收获重大科研成果，推动俄中空间科研领域的合作发展。这是俄中首个此类合作项目。这非常重要。”2021年2月，俄罗斯科学院空间研究所副所长奥列格科拉布列夫曾介绍了“郑和”号探测器选择俄罗斯仪器的情况。中国此前宣布，计划在2024年发射“郑和”号探测器，研究近地小行星Kamoʻoalewa（469219）并将其土壤样本带回地球，还将研究“埃尔斯特-皮萨罗”小行星（7968）。

国际著名学术期刊《自然》最新发表一篇天文学论文称，根据韦布空间望远镜(JWST)的观测结果，地球大小的系外行星TRAPPIST-1b上未发现大气的迹象。该论文介绍，研究人员利用哈勃望远镜和斯皮策空间望远镜，通过投射光谱技术观测了TRAPPIST-1系统内的所有行星，但并未探测到任何大气特征。TRAPPIST-1b是距离该系统的M型矮星最近的行星，接收的辐射是地球从太阳接收辐射的4倍。这种相对较大幅度的恒星加热表明，TRAPPIST-1b的热发射也许是可测量的，而这或能用来了解该行星的大气。论文通讯作者和第一作者、美国国家航空航天局(NASA)艾姆斯研究中心托马斯格林(Thomas Greene)和同事与合作者一起，利用韦布望远镜上可观测中长波辐射的中红外设备(MIRI)，评估了TRAPPIST-1b的热发射。他们探测到了该行星的次食(当TRAPPIST-1b运行到M型矮星背后时)，并测量了该行星白昼侧的温度及其大气特性。论文作者指出，对他们研究发现的最直接解释是：几乎没有或只有很少的行星大气能让来自宿主星的辐射再分布，而且几乎没有可探测到的来自二氧化碳或其他物种的大气吸收。这或许是因为TRAPPIST-1b吸收了来自M型矮星的几乎所有辐射，而且没有高压大气。该地球大小系外行星上缺乏充足大气的研究结果，与建模预测结果也是一致的。论文作者表示，今后的观测有望使人们进一步理解TRAPPIST-1b上热的再分布，以及M型矮星类地行星的性质和它们与太阳系同类行星的差异。