深入洞穴，地球模拟任务，火星月球生命探测准备

美国宇航局在地球上的加州展示测试探测器的能力。

位于加州熔岩床国家纪念碑的瓦伦丁洞穴——展示火星探测器能力的完美场所。

来源：戴夫·邦内尔/地下图像

科学家们正在寻找在火星上搜寻生命或者在月球上探索安全住所的方法，他们使用美国宇航局的一个机器人来探索加州东北部高地沙漠中的地下通道。

该项目的首席研究员，同时也是蓝色弹珠太空科学研究所的天体生物学家，詹妮弗·布朗克说，这项工作正在熔岩床国家纪念碑进行，这是一个190平方公里的              保护区，包含780个已知的熔岩洞穴，这种洞穴在北美的集中度最高。

有时这些洞穴也被称为岩浆管道，它们是在熔岩流之下形成的洞穴，是低黏度(流动的)岩浆的管道。

当火山爆发停止，岩浆流从管道的低端流出，在它的尾迹留下一个长长的条状的洞穴。地球上已知最长的一个洞穴，是夏威夷的Kazumura洞穴，伸展达到难以置信的32公里。

布朗克的项目是美国宇航局的天体生物学任务，名为BRAILLE(弱光环境下的生物和资源模拟调查)，项目使用一个四轮的美国宇航局测试探测器来探索熔岩床的九个洞穴，作为探索火星和月球的练习。

项目目标不是获得对地球洞穴的专业见解，这九个洞穴对地球上的科学家来说都很容易接触。相反的，目标是展示探测器的能力，弄清楚如何在数百万公里之外执行这样的任务。

行星科学家布朗克说，已经知道月球和火星上都有这样的洞穴，因为我们能通过洞穴天花板的坍塌，也被称为天窗，窥视到它们。

“我们已经看见了月球上的天窗，”她说，“我们也已经看见了火星上的天窗和许多其他特征，意味着火星上可能有很多很多熔岩管道。”

在月球上，熔岩管道或许为月球基地提供了安全住所，屏蔽了上覆岩石的危险放射性。

在火星上，这些管道同样为庇护所提供了方便，但也可能保存了曾经生活在地表下的古代微生物的痕迹，它们“吃”岩石中能提供能源的化学物质，就像地球深海热液喷口周围的生态系统“吞噬”从地球内部冒出来的化学物质一样。

“如果这里有生命，”布朗克说，“那些管道是完美的观察点。而且如果在火星的远古历史上有生命，洞穴是最有可能保存痕迹的地方。”

为了看看探测器能探测到什么，布朗克的团队使用安装在探测器上的仪器去采集透过裂缝渗入洞穴的水样，检测洞穴壁上可能由死亡已久的微生物沉积下来的矿物，并且测试他们发现的微生物DNA。

地球当然是一个生命行星，所以他们发现了大量生物痕迹。但这不是重点。重点在于，“我们在模拟任务。”布朗克说。

即便如此，在熔岩管道探测器能够被部署在火星上之前仍然有一些技术障碍需要克服。

类似BRAILLE项目探索到的那个熔岩管道趋向于有光滑的地板，一旦进入其中，行走和驾车通过都很容易。但进入其中则是另一个问题。

BRAILLE项目探测的瓦伦丁洞穴中，主要入口是一个阶梯，为游客创造了简单的通道，但不是能驾驶120公斤重的探测器开下去的地方。

布朗克的团队不得不在阶梯的顶端拆解探测器，把它带入洞穴，然后重新组装它。一旦到那儿，它就可以自由探索1000米的易于驾驶的洞穴通道。

在火星或者月球，阶梯不是问题，但布朗克说有必要发展一种方法，降低一个可能比在BRAILLE项目中使用的那个要更小更轻的探测器，使其能通过天窗进入洞穴。

她说，有大量针对如何实现这个问题的建议，但都超出了BRAILLE项目的范围。她还说，关键在于BRAILLE项目已经证明能够通过远程操控的探测器探索熔岩管道。

由于火星严酷的地表环境，她补充道：“我认为越来越多的人对在火星表面发现生命迹象并没有把握。”相较于简单地试图钻孔，熔岩通道或许提供了一个更容易得到的地下入口。“钻孔很困难。”她说。

作者: cosmosmagazine/ Richard A Lovett