恐怖七分鐘結束了。

降落傘開啟，空中吊車火箭發射，毅力號「砰」的一聲落地了！

毅力號是渺小人類為了探索2億公里之外的紅色星球而建造的漫遊者，它已在傑澤羅隕石坑邊緣著陸，以後這裡就是它的新家了。

毅力號睜開眼睛，環顧四周，看到了下面這幅景象：

來自火星的新明信片，毅力號發回的火星表面的超高畫質全景影象

圖中展示了傑澤羅火山口的邊緣和遠處古老的河三角洲的懸崖面。

這是毅力號到達火星的第三天也就是2月21日拍攝的，位於毅力號頭部的Mastcam-Z攝像頭在360度旋轉過程中拍下了142張影象，隨後拼成了這張全景圖。

下面這張註釋版本介紹了圖片的比例尺，還給了一塊風蝕岩石特寫，也顯示了攝像頭Mastcam-Z拍攝的細節。

其實，這些全景圖和之前我們看到的火星照片一樣，都是經過後期處理後的影象，毅力號視角看到的火星包含了很多人眼不可見的光線。它拍攝的照片、影片和其他資訊會透過火星偵察軌道飛行器發回地球，這一過程需要11分鐘。

毅力號還會特別尋找古代微生物的生命跡象，並採集一些岩石和土壤樣本。

不過，毅力號第一個執行火星岩石和風化層(破碎的岩石和塵埃)的收集任務，將於2028年才開始進行。

這臺價值24億美元的機器人是NASA迄今為止最複雜的火星探測器，配備了七種科學儀器。

這七大儀器是獲取火星地質、大氣、環境條件和潛在生物特徵資訊的最先進的工具。

毅力號的「眼睛」

毅力號上佈滿了攝像頭，如果智慧號無人機上的攝像頭也算上，則一共為25個。

它們中的大多數都用來輔助安全駕駛，少部分則負責關注古老的火星岩石和沙灘，尋找曾經生命存在的跡象。

其中的一些相機幾乎完全像人類一樣觀看顏色和紋理，但是它們看到的更多。這些裝置所拍攝的顏色超出了人眼和大腦所能處理的顏色範圍。然而，研究人員必須對它們寄回的圖片有所瞭解。

其中，Mastcam-Z是一組安裝在毅力號頂部的超精密雙筒望遠鏡（Z代表變焦），在設計Mastcam-Z時，科學家們考慮到了目前所能設想到的一切情況，他們希望毅力號不僅可以去到事先計劃的地點，還可以探索火星上的更多地方。

毅力號的兩臺Mastcam-Z成像儀（在灰色框中）是流動站遙感桅杆的一部分。

Mastcam-Z可以看到約1毫米寬的細節特徵，100米開外，它能捕捉4釐米寬的細節。

它觀察顏色的能力也很強，或者更準確地說是「多光譜」，可以捕獲人類習慣的可見光譜，還可以捕獲大約12種窄帶的顏色。

如果我們想重現人眼所看到的火星，應該在這些火星景觀上模擬地球的光照條件。

火星和地球沐浴在相同的陽光下，混合著不同波長的光。但是在火星上更少一些，因為距離太陽更遠。同時地球大氣層充滿水蒸氣以反射和折射所有光，但火星大氣層很稀薄，這就意味著火星上會有很多紅色和棕色。

透過研究特定波長的光線被岩石中的物質反射或吸收的程度可以得到一個“反射係數值”，用來準確地告訴科學家他們正在看什麼。

拜耳過濾器（Bayer RGB filter）對波長高於840nm的光是透明的，也就是說，對紅外光是透明的。在這一層的前面是一個帶有另一組濾光輪（Filter Wheel），透過遮蔽掉人類可見光的顏色，就得到了一個紅外攝像機，而選擇較窄的波長，就可以透過它們反射不同波長的紅外光來識別和區分特定種類的岩石。

在毅力號離開之前，Mastcam-Z 小組必須準確地瞭解攝像機是如何看到這些差異的。他們建立了一個“ Geo Board”，一個供參考的顏色樣本卡，也就是一些正方形的岩石切片。

透過把人類目前已知的所有不同型別的岩石板組裝起來，都是希望在火星上能夠發現的東西。

比如說在這塊木板上有一些玄武岩和石膏礦物，在正常的彩色影象中，它們都只是看起來像明亮的白色岩石，兩者大部分都是鈣和硫，但石膏中含有更多的水分子，而且水在某些紅外波段的反射比其他波長的更強。當使用Mastcam-Z 拍攝假彩色影象時，就能區分清楚了。

不過，對於所有的多光譜多工來說，Mastcam-Z 確實有其侷限性。對於紋理來說，它的解析度非常好，但它的視野範圍只有15度左右，而且它的上傳速度非常慢。

要識別真實的元素，弄清楚它們是否曾經孕育過生命，則需要更多的顏色。其中一些顏色甚至更隱形，這就是 PIXL（Planetary Instrument for X-ray Lithochemistry，X射線光譜儀）的用武之地。

具體來說，這是執行在毅力號機械臂上的一個感測器，透過將礦物的元素與細粒結構結合起來，就可以找到疊層石。地球上的疊層石提供了古生物的一些證據;，而科學家希望他們在火星上也能做同樣的事情。

X 射線和人類看到的光是同一個電磁波譜的一部分，但波長要短得多，X 射線使不同種類的原子以特有的方式發出光。透過使用 X 射線，可以探測岩石的訊號，以研究元素的化學性質。

理想情況下，可見顏色和紋理的對映將與 X 射線結果生成的不可見的、只有數字的對映，當正確的結構與正確的礦物質排列在一起時，研究人員就能分辨出是否有生命跡象。

當然，毅力號還有其他相機和儀器，用來在岩石和風化層中尋找其他有意義的線索。

例如，與 PIXL 相鄰的是一個從另一個角度觀察岩石的裝置 SHERLOC（Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence for Organics & Chemicals）。

它向岩石發射鐳射以震動岩石的分子，這就是拉曼光譜（Raman spectroscopy）。

毅力號收集到的資料將是多維度的，未來能夠送回地球的岩石將產生最好的地面真相資料，其次是X射線和拉曼光譜，然後是探測器相機，最後是軌道照相機。當然，所有這些都在火星上一起工作。

不過，一種儀器收集到的資料並不能確認火星上曾經存在過生命，必須要經過所有儀器的確認，才能產生較高的置信度。

就像是一件圖案豐富的掛毯，完整的影象要由各色紗線縱橫穿梭、交織而成，而不能只見一隅。

參考連結：

https://www.thesun.co.uk/tech/14162593/nasa-perseverance-rover-jezero-crater-photo/

https://www.wired.com/story/perseverances-eyes-see-a-different-mars