在科罗拉多州利特尔顿的洛克希德·马丁公司园区的任务支持区，蒙面人坐在电脑旁，驾驶着三艘绕火星轨道飞行的航天器。这三种探测器——火星侦察轨道器(Mars Reconnaissance Orbiter)、Maven (Maven)和奥德赛(odyssey)——都以这样或那样的方式承担着从另一艘宇宙飞船——“火星毅力号”(Mars Perseverance)火星车——下载数据的任务，后者正试图在这颗红色星球上着陆。这些轨道飞行器提供的信息将帮助工程师了解“毅力”号在穿越大气层时的状态，并确定它是否幸存。“空间不是一个可以去的地方，”一面墙上写着。“太空是一个可以做事情的地方。”
在关于未经授权的访客和机密会议的常规记录中，有关社交距离、口罩和症状的标志散布在大楼周围。其中一个航空公司警告说:“不要带排气阀的口罩”。一个贴在洛克希德公司(Lockheed)的大卫•肖尔茨(David Scholz)的脑袋后面，他在降落前大约一个小时，站在一间6英尺远的会议室里，在他的双口袋棕色衬衫上戴着蓝色的外科口罩。NASA的视频在后台播放。肖尔茨刚刚把自己描述为一个“自信而紧张的破坏者”。这是因为他是一种名为“aeroshell”的设备的首席工程师，这种设备能在火星表面向下飞行的最极端条件下将探测器包裹起来。
洛克希德公司的工程师已经在这个项目上工作了多年，今天，Scholz和他的团队终于可以看到它的使用。但那是他们可以做的:看。他们的系统是自动化的，没有他们也能正常工作。
因此，他们看着一个人造物体从空中坠落，目标是在一个名为Jezero的陨石坑中着陆。这次着陆定于太平洋时间下午12:55，将标志着“毅力号”漫游者的太空之旅的结束，以及它在这个荒凉目的地停留的开始:数十亿年前，这个洼地是一个湖泊和一个河流三角洲的家园。理论上，这是一个生命曾经存活的地方。
寻找看起来可能存在古代生命的地点，以及过去可能有居住地的证据，是火星2020任务的目标之一。火星车还将为未来的任务收集和储存地质样本，并尝试从火星上丰富的二氧化碳中生产氧气，以满足未来人类宇航员的需求。
但要到达那里，飞船必须经历一个被工程师称为“进入、下降和着陆”(EDL)的痛苦过程，这是洛克希德·马丁公司的团队现在正紧张地等待的过程。这些最后的阶段发生在被称为“恐怖的七分钟”(达到了cliché的程度)的时候——在这段时间里，飞船必须在不撞向地面的情况下，自主地编排自己的E、D和L。在它狂野的旅程中，漫游者将体验到大约12100英里每小时的速度，减速时感觉相当于地球重力的12倍。它的保护层会升温到2370华氏度。很多事情可能会出错:飞船可能会变得太热;它的部分可能没有分开，虽然它们应该分开;即使他们正确地分开了，他们也可以“再接触”(也就是:撞击)对方;毅力可能会落在错误的地方;它可能会自己制造撞击坑。选择你自己的噩梦。
NASA喷气推进实验室的艾伦·陈(Allen Chen)是EDL团队的负责人，他在着陆前几周告诉我:“EDL的关键在于一切都要顺利进行。”“没有部分信用。”
这百分百，A+的性能是什么点燃了紧张，甚至在这里的洛克希德·马丁公司的自信工程师，他们工作的空壳。飞机外壳由两部分组成:隔热层，看起来像一个蒸汽朋克太空飞盘，以及一个经典的太空舱的后壳。当航天器进入大气层时，隔热层朝下，承受压力和热量。它是由一种叫做异食子的材料制成的，也就是酚醛浸渍碳烧蚀剂。Scholz在着陆前解释说:“当它变热时，它开始分解，分解吸收了大量的能量，也产生了气体，形成了一个边界层，保护热盾不受环境的影响。”防护罩反过来保护它的货物。该装置以倾斜的方式在大气层中燃烧，肖尔茨称之为“攻角”，并通过推进器进行自我控制。
后壳舱，还有降落伞和着陆系统的最后一段。它的关键保护成分是引人注目的SLA-561V，洛克希德·马丁公司在20世纪70年代为海盗号任务开发的。实际上，NASA发射到火星的每一枚1 - 10枚的航天器，都是由该公司制造的。弹壳的两个部分都携带了测量下落过程中情况的仪器，以便更好地为未来的任务提供信息，因为没有任何东西像地面——在这个例子中，是大气——真相。
“作为其中的一员，我感到很谦卑，”肖尔茨在着陆前一周告诉我。如今，他在两张会议桌之间来回穿梭;在其中一架飞机上，一个3d打印的弹壳模型放在一个底座上，旁边是一个工业大小的“多功能擦布”容器。一个家庭影院大小的屏幕显示着美国宇航局的场景，附近一个橱柜的顶部装饰着一套“洛克希德火星人”(懂了吗?)贴纸。Scholz不时地摇着头，一边盯着美国宇航局的电视和另一个显示下行数据的屏幕，一边跺着脚。
陈在帕萨迪纳的喷气推进实验室和“EDL家族”的许多成员一起观看了下降过程，他已经告诉了我接下来要做什么。“登陆火星就是要找到一种停下来的方法，而且要在正确的地方停下来，”他说。第一步是利用大气层使航天器减速的极限运动。然后，在火星上空7英里的地方，一种叫做“距离触发”的新技术将根据航天器相对于需要结束的位置展开降落伞，而不是像以前的任务那样，当它达到特定速度时。20秒后，隔热罩将会脱落，烟火会折断9个独立的机械装置，并将其与探测器和后壳分离。这张照片将暴露雷达和摄像机，它们组成了一个叫做地形相对导航的新系统。该系统将机载地图与着陆器的传感器实时看到的地图进行比较，以显示航天器的位置，并帮助它在自主着陆期间避免危险的地质情况。
然后，挂在探测器顶部的空中起重机(一种气垫船)将启动它的8个向下的火箭，这些火箭将引导“毅力”号到达正确的位置，同时继续使其减速。空中起重机将通过绳索将漫游者固定在地面上，轻轻地将其放下，就像鹳放婴儿一样。炸药会把鹳从运送途中炸飞。
最后，毅力将是孤独的。
“毅力”号安全着陆后，由喷气推进实验室的地面任务经理杰西卡·塞缪尔斯(Jessica Samuels)领导的团队接管了EDL家族，检查和调试仪器和探测器。“从那时起，我们开始了24小时的行动，”她在着陆前几周告诉我。“毅力”号将在大约一个月的时间里接受试运行和检查，今年春天晚些时候将试飞一架名为“独创性”的小型直升机，这是第一架在另一个星球上进行动力飞行的飞机，科学行动将在几个月后真正开始。
在这段时间里，科学家们设计的漫游者在火星上平均每天行驶650英尺，经常会到达他们提前确定的景点，并利用从地面收集的更详细的数据来预测未来的运动和数据收集。“坚持不懈”号将拍摄照片，跟踪天气，用探地雷达扫描地表，收集和分析岩石和风化层的样本，以了解它们的组成，并储存一些以备将来返回地球之用。
“毅力”号机械臂上的两个仪器将帮助寻找生物迹象。PIXL用x射线束照射岩石，使它们发光，发光的细节取决于岩石的化学性质。根据化学物质、纹理和结构的结果，科学家们可以了解岩石是如何形成的，如何形成的——也许包括生命是否以这种方式形成它们。另一种仪器叫做Sherloc，主要研究有机化合物和矿物质。它既是一台拍照的显微镜，又是一台揭示表面物质成分的光谱仪。把这两组信息结合起来，“你最终会得到你所看到的东西的化学地图，”卢瑟·比格尔说，他是《神探夏洛克》的首席研究员。矿物可以揭示某一特定地点很久以前的条件——比如消失的水的盐度——以及它们是否适宜居住。有机物是(虽然不一定)过去生命的迹象，特别是如果它们以奇怪的形式出现，比如团块。它们说明了这个星球过去的好客，无论是否有任何生物利用了这一点。
在地球上研究生命的起源是很困难的;地球的动态表面抹掉了过去的证据，因为板块构造循环了物质。但火星是一种时间胶囊，展现了这个星球过去的样子。“大多数地质过程都停止了，”比格尔说。
如果夏洛克向科学家们展示了一些特别有希望的东西，“毅力”号将钻出一个样本，藏在一个密封的管子里，以供未来的任务发现并返回地球。比格尔说，目前的计划是在2026年发射的样本返回任务中把它们带回来。但是，由于受到政治和预算因素的影响，从长期来看，任务计划很少是确定的。NASA的网页详细描述了“火星2020”的科学目标，措辞更为谨慎，用了“如果和何时”来描述样本的返回。
无论夏洛克的侦探工作发现了什么，比格尔都会很兴奋。他说，“火星上有生命和没有生命一样令人着迷。”如果这颗红色星球没有产生任何生物，这可能意味着生命的开始有一段艰难的时期;自然发生的静摩擦系数可能比许多人所希望的要高。
但无论如何，夏洛克都会帮助我们找到答案。准备这样一个仪器的运行在另一个星球总是cortisol-producing科学家构建:他们担心敏感设备是否会生存发射和着陆的勒索,和他们的移动部件和电子工作就像他们在地面清洁房间。比格尔是“好奇号”探测器的表面采样系统科学家，“好奇号”探测器于2012年着陆，当时NASA的团队提出了“恐怖的七分钟”这个说法。比格尔回忆说，他的一个同事对这个口头语挖苦地回答说:“我刚刚经历了七次恐怖”——他花在设计和测试新技术上的时间。
这种恐惧在着陆后还会继续，因为如果出了问题，可能就没有简单的解决办法了。或修复。比格尔说:“每件事都让你感到压力。“每次我们打开仪器，你的后脑勺就会担心有东西坏了。”但他说，送一个漫游者去探索火星就像送你十几岁的孩子去开车。他每次给她钥匙都会担心。但他也相信她会做得很好。
飞船上的另一个仪器将聚焦于一种更熟悉的生命:人类。一种名为Moxie的实验装置被设计用来从火星的二氧化碳中产生99.6%的纯氧，该装置将于3月初开始运行。从外面看，Moxie就像一个藏在“毅力”身体里的金牛奶箱。它吸收CO~2~，然后电化学地把它变成氧气和一氧化碳。喷气推进实验室的工程师阿萨德·阿布贝克(Asad Aboobaker)在Moxie项目上工作，他说，它所产生的氧气“也许能维持一只小狗的生命，也许能维持一只波士顿小猎犬的生命”。
帮助火星设计麦克风的洛杉矶音乐家
由埃里克·亚当斯
但是这个测试项目不仅仅是关于呼吸。它还与火箭推进剂有关，氧通常是其中的主要成分。Aboobaker说:“美国宇航局想把人送上火星，但也想让他们回来。”用宇航员返回时需要的推进剂发射和着陆是不合理的，所以一种方法是让宇航员在着陆时自己生产。Aboobaker说:“如果我可以用双关语的话，这就是这个项目真正的推动力。”理想情况下，这个小系统将帮助他们了解如何在未来的任务中扩大这项技术。
我们不知道人类何时可能需要这些氧气，也不知道那些充满岩石的样管是否一定会回家，也不知道我们是否会在它们或“毅力”号的分析中看到火星生命的迹象。但所有这些实验都指向一个不确定的未来:当我们更多地了解我们是否孤独，并为未来的机器人和人类发起更雄心勃勃的任务时。今天，“毅力”号朝着这个方向前进，轻轻地降落在这个尘土飞扬的另一个世界上。
