ABOUT THE SPEAKER
Joel Levine - Planetary and atmospheric scientist
Joel Levine studies the atmospheres of Earth and Mars, looking at their origin, evolution, structure and chemistry and climate change. He's the principal investigator of the proposed ARES Mars Airplane Mission.

Why you should listen

Joel S. Levine is a senior research scientist in the Science Mission Directorate at NASA's Langley Research Center, and the principal investigator and chief scientist of the proposed ARES Mars Airplane Mission. ARES (Aerial Regional-scale Environmental Survey) is a robotic, rocket-powered Mars airplane designed to investigate the atmosphere, surface and sub-surface of Mars.

In his research, he studies the atmospheres of Earth and Mars, tracking their development and changes: How similar are they? What can Earth learn from Mars?

His work as an atmospheric scientist had an interesting sideline, as he wrote in this Q&A for students:  

From 1998 to 2001, at the request of the National Archives and Records Administration in Washington, D.C., I formed and led a team of NASA scientists to solve the mystery of why tiny white spots were forming in the hermetically sealed encasements containing the Declaration of Independence, the U.S. Constitution and the Bill of Rights. Using noninvasive techniques that were originally developed to measure trace gases in Earth's atmosphere, we solved the problem. We measured very high concentrations of water vapor in the hermetically sealed encasements. The high concentrations of water vapor chemically reacted with the glass encasements, causing the leaching out of alkaline material from the glass, resulting in the formation of the mysterious white spots. The situation was corrected in 2001, when personnel at the National Archives and Records Administration removed the documents from the original encasements, put them in brand-new encasements and put them back on display at the National Archives. This was a unique opportunity to apply NASA-developed technology to solve a non-aerospace problem of great national interest and concern -- the preservation of the founding documents of the United States of America! 

More profile about the speaker
Joel Levine | Speaker | TED.com
TEDxNASA

Joel Levine: Why we need to go back to Mars

Joel Levine:为什么我们要重返火星

Filmed:
764,198 views

在TED的NASA,行星科学家Joel Levine展现了一些奇妙且费解关于火星的新发现:被冰层覆盖的环形山、古海洋的遗迹,古代生命存在的强烈迹象。他规划返回火星,探寻更多。
- Planetary and atmospheric scientist
Joel Levine studies the atmospheres of Earth and Mars, looking at their origin, evolution, structure and chemistry and climate change. He's the principal investigator of the proposed ARES Mars Airplane Mission. Full bio

Double-click the English transcript below to play the video.

00:15
I want to talk about 4.6 billion十亿 years年份 of history历史
0
0
5000
我要谈一下46亿年的历史,
00:20
in 18 minutes分钟.
1
5000
2000
仅用18分钟。
00:22
That's 300 million百万 years年份 per minute分钟.
2
7000
3000
也就是每分钟3亿年。
00:25
Let's start开始 with the first photograph照片 NASANASA obtained获得
3
10000
4000
让我们从NASA获得的第一幅
00:29
of planet行星 Mars火星.
4
14000
2000
火星图片开始。
00:31
This is fly-by飞过, Mariner水手 IVIV.
5
16000
2000
这是Mariner IV从火星飞过拍下的照片。
00:33
It was taken采取 in 1965.
6
18000
3000
拍摄于1965年。(为第一张火星的近距离照片-摄于1965年7月14日)
00:36
When this picture图片 appeared出现,
7
21000
2000
当这幅照片公开时,
00:38
that well-known知名 scientific科学 journal日志,
8
23000
3000
著名的科学杂志,
00:41
The New York纽约 Times, wrote in its editorial社论,
9
26000
3000
《纽约时代》,在编者栏中写道:
00:44
"Mars火星 is uninteresting枯燥.
10
29000
2000
“火星毫无吸引力,
00:46
It's a dead world世界. NASANASA should not spend
11
31000
3000
一片死寂。NASA不应该在火星探索中
00:49
any time or effort功夫 studying研究 Mars火星 anymore."
12
34000
4000
浪费更多时间了。”
00:53
Fortunately幸好, our leaders领导者 in Washington华盛顿
13
38000
2000
幸运的,我们在NASA华盛顿总部的领导们
00:55
at NASANASA headquarters司令部 knew知道 better
14
40000
2000
更有眼光。
00:57
and we began开始 a very extensive广泛 study研究
15
42000
4000
我们开始了对这颗红色星球的
01:01
of the red planet行星.
16
46000
2000
大规模研究。
01:03
One of the key questions问题 in all of science科学,
17
48000
4000
在所有自然科学中,核心问题之一是,
01:07
"Is there life outside of Earth地球?"
18
52000
2000
“地球之外是否存在生命?”
01:09
I believe that Mars火星 is the most likely容易 target目标
19
54000
4000
我相信火星是最有可能存在地外生命
01:13
for life outside the Earth地球.
20
58000
2000
的地方。
01:15
I'm going to show显示 you in a few少数 minutes分钟
21
60000
2000
我将在几分钟为大家呈现
01:17
some amazing惊人 measurements测量 that suggest建议
22
62000
2000
一些令人惊异的数据,这些在表明着
01:19
there may可能 be life on Mars火星.
23
64000
2000
火星上可能存在生命。
01:21
But let me start开始 with a Viking海盗 photograph照片.
24
66000
4000
不过还是让我们先从一张海盗号(Viking)火星探测器拍到的照片开始吧。
01:25
This is a composite综合 taken采取 by Viking海盗 in 1976.
25
70000
4000
这是一张由海盗号(Viking)火星探测器所拍到的照片拼接而成的照片。
01:29
Viking海盗 was developed发达 and managed管理 at the
26
74000
3000
海盗号(Viking)火星探测器由NASA Langley研究中心
01:32
NASANASA Langley兰利 Research研究 Center中央.
27
77000
2000
研制并维护。
01:34
We sent发送 two orbiters轨道器 and two landers登陆器 in the summer夏季 of 1976.
28
79000
4000
1976年夏天我们发射了2个卫星和2个着陆探测器。
01:38
We had four spacecraft宇宙飞船, two around Mars火星,
29
83000
4000
我们共计有4个航天器,其中2个绕火星飞行,
01:42
two on the surface表面 --
30
87000
2000
2个着陆于火星表面,
01:44
an amazing惊人 accomplishment成就.
31
89000
2000
是一个令人惊叹的成果。
01:46
This is the first photograph照片 taken采取 from
32
91000
2000
这张照片是(人类)在所有地球外的其他行星的地表
01:48
the surface表面 of any planet行星.
33
93000
2000
拍摄的第一张。
01:50
This is a Viking海盗 Lander着陆器 photograph照片
34
95000
2000
这是由海盗号(Viking)火星登陆探测器
01:52
of the surface表面 of Mars火星.
35
97000
2000
在火星表面拍摄的一张照片。
01:54
And yes, the red planet行星 is red.
36
99000
3000
是的,火星(the red planet)确实是红的。
01:57
Mars火星 is half the size尺寸 of the Earth地球,
37
102000
3000
火星的大小是地球的一半。
02:00
but because two-thirds三分之二 of the Earth地球 is covered覆盖 by water,
38
105000
3000
但是由于地球的2/3被水覆盖,
02:03
the land土地 area on Mars火星
39
108000
3000
火星的陆地面积
02:06
is comparable可比 to the land土地 area on Earth地球.
40
111000
2000
和地球陆地面积相当。
02:08
So, Mars火星 is a pretty漂亮 big place地点 even though虽然 it's half the size尺寸.
41
113000
5000
所以,火星是非常大的地方,虽然它只有地球的一半大小。
02:13
We have obtained获得 topographic地形 measurements测量
42
118000
3000
我们已经拥有火星表面的
02:16
of the surface表面 of Mars火星. We understand理解
43
121000
2000
地形测量数据,知晓
02:18
the elevation海拔 differences分歧.
44
123000
2000
海拔的差异。
02:20
We know a lot about Mars火星.
45
125000
2000
我们知道很多火星的信息。
02:22
Mars火星 has the largest最大 volcano火山 in the solar太阳能 system系统,
46
127000
4000
火星拥有太阳系中最大的火山--
02:26
Olympus奥林巴斯 Mons蒙斯.
47
131000
2000
Olympus Mons。
02:28
Mars火星 has the Grand盛大 Canyon峡谷
48
133000
2000
火星拥有太阳系中
02:30
of the solar太阳能 system系统, Valles瓦勒斯 MarinerisMarineris.
49
135000
3000
的大峡谷--Valles Marineris。
02:33
Very, very interesting有趣 planet行星.
50
138000
2000
非常非常吸引人的星球。
02:35
Mars火星 has the largest最大
51
140000
3000
火星有太阳系
02:38
impact碰撞 crater弹坑 in the solar太阳能 system系统,
52
143000
2000
最大的环形山--
02:40
Hellas海拉斯 Basin盆地.
53
145000
2000
Hellas Basin。
02:42
This is 2,000 miles英里 across横过.
54
147000
2000
足足2000英里宽。
02:44
If you happened发生 to be on Mars火星
55
149000
2000
如果在撞击物撞击到火星时,
02:46
when this impactor冲击 hit击中,
56
151000
2000
你刚好在火星上,
02:48
it was a really bad day on Mars火星.
57
153000
2000
那真是在火星上度过的悲惨的一天。
02:50
(Laughter笑声)
58
155000
2000
(笑声)
02:52
This is Olympus奥林巴斯 Mons蒙斯.
59
157000
2000
这是Olympus Mons。
02:54
This is bigger than the state of Arizona亚利桑那.
60
159000
3000
它比Arizona州大。
02:57
Volcanoes火山 are important重要, because volcanoes火山
61
162000
2000
火山非常重要,因为
02:59
produce生产 atmospheres气氛 and they produce生产 oceans海洋.
62
164000
3000
火山产生大气和海洋。
03:02
We're looking at Valles瓦勒斯 MarinerisMarineris,
63
167000
3000
我们现在看到的是Valles Marineris,
03:05
the largest最大 canyon峡谷 in the solar太阳能 system系统,
64
170000
2000
这个太阳系最大的峡谷,
03:07
superimposed叠加 on a map地图 of the United联合的 States状态,
65
172000
3000
足以把美国版图覆盖在上面,
03:10
3,000 miles英里 across横过.
66
175000
2000
3000英里长。
03:12
One of the most intriguing奇妙 features特征 about Mars火星,
67
177000
3000
火星最迷人的特性之一,
03:15
the National国民 Academy学院 of Science科学 says
68
180000
2000
美国科学院所说的,
03:17
one of the 10 major重大的 mysteries奥秘 of the space空间 age年龄,
69
182000
3000
宇宙年龄十大神秘之一
03:20
is why certain某些 areas of Mars火星
70
185000
3000
是火星的特定区域具有
03:23
are so highly高度 magnetized磁化.
71
188000
2000
如此之强的磁场。
03:25
We call this crustal地壳 magnetism磁性.
72
190000
2000
(这个磁场)我们称之为地壳磁场。
03:27
There are regions地区 on Mars火星, where, for some reason原因 --
73
192000
3000
火星上的一些区域,或许有什么原因,
03:30
we don't understand理解 why at this point --
74
195000
3000
但我们不知为何会达到此种程度,
03:33
the surface表面 is very, very highly高度 magnetized磁化.
75
198000
3000
其地表具有非常非常强烈的磁性。
03:36
Is there water on Mars火星?
76
201000
2000
火星上有水吗?
03:38
The answer回答 is no, there is no liquid液体 water
77
203000
3000
答案是没有,现在没有液态水存在于
03:41
on the surface表面 of Mars火星 today今天.
78
206000
2000
火星表面上。
03:43
But there is intriguing奇妙 evidence证据
79
208000
2000
但有一些有意思的证据
03:45
that suggests提示 that the early history历史 of Mars火星
80
210000
3000
显示火星早期
03:48
there may可能 have been rivers河流
81
213000
2000
可能曾经有河流和
03:50
and fast快速 flowing流动 water.
82
215000
3000
快速流动的水。
03:53
Today今天 Mars火星 is very very dry.
83
218000
2000
目前火星非常非常干燥。
03:55
We believe there's some water in the polar极性 caps帽子,
84
220000
3000
我们认为在极冠下存在一些水。
03:58
there are polar极性 caps帽子 of North Pole and South Pole.
85
223000
3000
这是北极和南极极冠。
04:01
Here are some recent最近 images图片.
86
226000
2000
这是一些近期的照片。
04:03
This is from Spirit精神 and Opportunity机会.
87
228000
3000
来自勇气号(Spirit)和机遇号(Opportunity)。
04:06
These images图片 that show显示 at one time,
88
231000
2000
这些照片显示曾经
04:08
there was very fast快速 flowing流动 water on the surface表面 of Mars火星.
89
233000
4000
火星表面存在流动非常迅速的水。
04:12
Why is water important重要? Water is important重要
90
237000
2000
为什么水很重要?水很重要
04:14
because if you want life you have to have water.
91
239000
4000
在于生命离不开水。
04:18
Water is the key ingredient成分
92
243000
2000
水是在进化中的
04:20
in the evolution演化, the origin起源 of life on a planet行星.
93
245000
4000
关键因素,是一个星球上的生命起源。
04:24
Here is some picture图片 of Antarctica南极洲
94
249000
2000
这是南极和
04:26
and a picture图片 of Olympus奥林巴斯 Mons蒙斯,
95
251000
3000
Olympus Mons的一些照片,
04:29
very similar类似 features特征, glaciers冰川.
96
254000
2000
非常相似的特性,冰川。
04:31
So, this is frozen冻结的 water.
97
256000
2000
这是固态水。
04:33
This is ice water on Mars火星.
98
258000
3000
这是火星的冰水。
04:36
This is my favorite喜爱 picture图片. This was just taken采取 a few少数 weeks ago.
99
261000
3000
这是我最喜爱的照片,刚刚拍摄于几周前。
04:39
It has not been seen看到 publicly公然.
100
264000
2000
目前还没有公开发表。
04:41
This is European欧洲的 space空间 agency机构
101
266000
3000
这是欧洲宇航局。
04:44
Mars火星 Express表现, image图片 of a crater弹坑 on Mars火星
102
269000
2000
火星快车号(Mars Express )探测器拍摄的一个环形山,
04:46
and in the middle中间 of the crater弹坑
103
271000
2000
在环形山的中心
04:48
we have liquid液体 water, we have ice.
104
273000
3000
我们发现了液态水,我们发现了冰。
04:51
Very intriguing奇妙 photograph照片.
105
276000
2000
非常有意思的照片。
04:53
We now believe that in the early history历史 of Mars火星,
106
278000
4000
目前我们认为火星早期,
04:57
which哪一个 is 4.6 billion十亿 years年份 ago,
107
282000
3000
大概46亿年前,
05:00
4.6 billion十亿 years年份 ago, Mars火星 was very Earth-like类似地球.
108
285000
4000
46亿年前火星和地球非常相似。
05:04
Mars火星 had rivers河流, Mars火星 had lakes湖泊,
109
289000
3000
火星曾有河流,火星曾有湖泊,
05:07
but more important重要 Mars火星 had planetary-scale行星尺度 oceans海洋.
110
292000
4000
更重要的是火星曾有星球大小的海洋。
05:11
We believe that the oceans海洋 were in the northern北方 hemisphere半球,
111
296000
4000
我们认为海洋曾经位于北半球。
05:15
and this area in blue蓝色,
112
300000
2000
这些蓝色区域
05:17
which哪一个 shows节目 a depression萧条 of about four miles英里,
113
302000
3000
显示的是约4英里的深度,
05:20
was the ancient ocean海洋 area
114
305000
3000
曾经是火星表面的
05:23
on the surface表面 of Mars火星.
115
308000
2000
古海洋区域。
05:25
Where did the ocean's海洋 worth价值 of water on Mars火星 go?
116
310000
3000
火星上海洋大小的水究竟去哪儿了?
05:28
Well, we have an idea理念.
117
313000
2000
那么,我们有一个猜想。
05:30
This is a measurement测量 we obtained获得 a few少数 years年份 ago
118
315000
3000
这是几年前我们通过一个名叫奥德赛号(Odyssey)的
05:33
from a Mars-orbiting火星轨道 satellite卫星 called Odyssey奥德赛.
119
318000
4000
绕火星卫星探测到的数据。
05:37
Sub-surface子表面 water on Mars火星,
120
322000
2000
火星表层下的水,
05:39
frozen冻结的 in the form形成 of ice.
121
324000
3000
固体化为冰的形式。
05:42
And this shows节目 the percent百分. If it's a blueish青色 color颜色,
122
327000
3000
这里显示的是百分比。如果是蓝色,
05:45
it means手段 16 percent百分 by weight重量.
123
330000
3000
表示这里比重达16%。
05:48
Sixteen十六 percent百分, by weight重量, of the interior室内
124
333000
2000
内部按重量计算的16%
05:50
contains包含 frozen冻结的 water, or ice.
125
335000
3000
包含冷冻水,或者冰。
05:53
So, there is a lot of water below下面 the surface表面.
126
338000
3000
所以,在表层下存在大量的水。
05:56
The most intriguing奇妙 and puzzling令人费解 measurement测量,
127
341000
4000
我认为最有趣并且最令人困惑的测量结果
06:00
in my opinion意见, we've我们已经 obtained获得 of Mars火星,
128
345000
3000
是今年早些时候
06:03
was released发布 earlier this year
129
348000
3000
在科学杂志上
06:06
in the magazine杂志 Science科学.
130
351000
3000
发表的。
06:09
And what we're looking at is the presence存在 of the gas加油站 methane甲烷,
131
354000
4000
我们现在看到的火星大气层中天然气,甲烷,
06:13
CHCH4, in the atmosphere大气层 of Mars火星.
132
358000
4000
CH4的百分比。
06:17
And you can see there are three distinct不同 regions地区 of methane甲烷.
133
362000
4000
可以看到有三个明显的甲烷区域。
06:21
Why is methane甲烷 important重要?
134
366000
2000
为什么甲烷很重要?
06:23
Because on Earth地球, almost几乎 all --
135
368000
2000
因为在地球上,几乎所有的,
06:25
99.9 percent百分 -- of the methane甲烷
136
370000
3000
99.9%的甲烷
06:28
is produced生成 by living活的 systems系统,
137
373000
3000
是由生命系统产生的,
06:31
not little green绿色 men男人, but microscopic显微 life
138
376000
4000
不是外星人,而是地表下面或者
06:35
below下面 the surface表面 or at the surface表面.
139
380000
2000
地表的微生物。
06:37
We now have evidence证据
140
382000
2000
目前我们拥有证据
06:39
that methane甲烷 is in the atmosphere大气层 of Mars火星,
141
384000
3000
表明甲烷存在于火星大气中,
06:42
a gas加油站 that, on Earth地球,
142
387000
2000
而这种气体在地球上,
06:44
is biogenic生物 in origin起源,
143
389000
2000
是生命起源之初
06:46
produced生成 by living活的 systems系统.
144
391000
2000
由生命系统产生的。
06:48
These are the three plumes羽毛: A, B1, B2.
145
393000
4000
这是三个羽状物A,B1,B2。
06:52
And this is the terrain地形 it appears出现 over,
146
397000
3000
这是它的地形。
06:55
and we know from geological地质 studies学习
147
400000
3000
地质学的研究告诉我们:
06:58
that these regions地区 are the oldest最老的 regions地区 on Mars火星.
148
403000
4000
这些区域是火星上最古老的区域。
07:02
In fact事实, the Earth地球 and Mars火星
149
407000
2000
事实上,地球和火星
07:04
are both 4.6 billion十亿 years年份 old.
150
409000
4000
都有46亿年了。
07:08
The oldest最老的 rock on Earth地球 is only 3.6 billion十亿.
151
413000
4000
地球上最古老的岩石仅仅36亿年。
07:12
The reason原因 there is a billion-year十亿年 gap间隙
152
417000
3000
对于产生10亿年偏差的原因,
07:15
in our geological地质 understanding理解
153
420000
2000
在我们地质学的理解上
07:17
is because of plate盘子 tectonics构造,
154
422000
2000
是源于板块的构造。
07:19
The crust脆皮 of the Earth地球 has been recycled回收.
155
424000
3000
地球的地壳曾被反复改变过。
07:22
We have no geological地质 record记录 prior
156
427000
2000
我们没有早于前10亿年的
07:24
for the first billion十亿 years年份.
157
429000
2000
地质记录。
07:26
That record记录 exists存在 on Mars火星.
158
431000
2000
但相关记录在火星上存在。
07:28
And this terrain地形 that we're looking at
159
433000
2000
我们现在看到的这个地形
07:30
dates日期 back to 4.6 billion十亿 years年份
160
435000
4000
可以追溯到46亿年前,
07:34
when Earth地球 and Mars火星 were formed形成.
161
439000
3000
那是地球和火星形成的时候。
07:37
It was a Tuesday星期二.
162
442000
2000
那是个星期二。
07:39
(Laughter笑声)
163
444000
2000
(笑声)
07:41
This is a map地图 that shows节目
164
446000
2000
这个地图显示
07:43
where we've我们已经 put our spacecraft宇宙飞船 on the surface表面 of Mars火星.
165
448000
4000
火星表面我们曾经放置上宇航器的地方。
07:47
Here is Viking海盗 I, Viking海盗 IIII.
166
452000
3000
这是海盗一号(Viking I),海盗二号(Viking II)。
07:50
This is Opportunity机会. This is Spirit精神.
167
455000
3000
这是幸运号(Opportunity)。这是勇气号(Spirit)。
07:53
This is Mars火星 Pathfinder开创者. This is Phoenix凤凰,
168
458000
2000
这是火星探路者号(Mars Pathfinder)。这是凤凰号(Phoenix),
07:55
we just put two years年份 ago.
169
460000
2000
我们两年前刚发射的。
07:57
Notice注意 all of our rovers流浪者 and all of our landers登陆器
170
462000
4000
注意,我们所有的漫步者和登陆者
08:01
have gone走了 to the northern北方 hemisphere半球.
171
466000
2000
都曾去过北半球。
08:03
That's because the northern北方 hemisphere半球
172
468000
3000
那是因为北半球
08:06
is the region地区 of the ancient
173
471000
2000
是古海洋盆地
08:08
ocean海洋 basin盆地.
174
473000
2000
区域。
08:10
There aren't many许多 craters陨石坑.
175
475000
2000
那里没有太多环形山。
08:12
And that's because the water protected保护 the basin盆地
176
477000
3000
那是因为水保护盆地
08:15
from being存在 impacted影响 by asteroids小行星 and meteorites陨石.
177
480000
4000
免受陨石的影响。
08:19
But look in the southern南部的 hemisphere半球.
178
484000
3000
来吧,我们看看南半球。
08:22
In the southern南部的 hemisphere半球 there are impact碰撞 craters陨石坑,
179
487000
2000
南半球有著名的撞击坑,
08:24
there are volcanic火山 craters陨石坑.
180
489000
2000
还有火山坑。
08:26
Here's这里的 Hellas海拉斯 Basin盆地,
181
491000
2000
这是Hellas Basin,
08:28
a very very different不同 place地点, geologically地质学.
182
493000
3000
地质上非常奇特的地方。
08:31
Look where the methane甲烷 is, the methane甲烷 is in a very
183
496000
3000
看看甲烷所处的地方,甲烷在非常
08:34
rough terrain地形 area.
184
499000
4000
粗糙的地形区域。
08:38
What is the best最好 way to unravel
185
503000
2000
解开火星上存在的秘密的
08:40
the mysteries奥秘 on Mars火星 that exist存在?
186
505000
3000
最好方法是什么?
08:43
We asked this question 10 years年份 ago.
187
508000
4000
我们10年前提出了这个问题。
08:47
We invited邀请 10 of the top最佳 Mars火星 scientists科学家们
188
512000
3000
我们邀请了10位顶级火星科学家
08:50
to the Langley兰利 Research研究 Center中央 for two days.
189
515000
4000
到Langley研究中心做客两天。
08:54
We addressed解决 on the board
190
519000
2000
在板子上我们重点提出了
08:56
the major重大的 questions问题 that have not been answered回答.
191
521000
3000
目前没有解决的主要问题。
08:59
And we spent花费 two days deciding决定
192
524000
3000
我们用了两天来
09:02
how to best最好 answer回答 this question.
193
527000
3000
给出这个问题的最佳解答。
09:05
And the result结果 of our meeting会议
194
530000
3000
我们的会议结果是
09:08
was a robotic机器人 rocket-powered火箭动力 airplane飞机 we call ARESARES.
195
533000
6000
火箭动力机器人飞船,我们称为ARES。
09:14
It's an Aerial天线 Regional-scale区域尺度 Environmental环境的 Surveyor测量员.
196
539000
4000
它是一个航天区域尺度级环境检测器。
09:18
There's a model模型 of ARESARES here.
197
543000
2000
这是ARES的模型。
09:20
This is a 20-percent-百分 scale规模 model模型.
198
545000
3000
这个是5:1的模型。
09:23
This airplane飞机 was designed设计 at the Langley兰利 Research研究 Center中央.
199
548000
4000
飞船由兰利研究中心设计。
09:27
If any place地点 in the world世界
200
552000
2000
如果说世界上有一个地方
09:29
can build建立 an airplane飞机 to fly on Mars火星,
201
554000
2000
能够建造一架能够在火星上飞行的飞机,
09:31
it's the Langley兰利 Research研究 Center中央,
202
556000
2000
那就是Langley研究中心,
09:33
for almost几乎 100 years年份
203
558000
2000
它有近100年的历史,
09:35
a leading领导 center中央 of aeronautics航空学 in the world世界.
204
560000
3000
是顶级世界宇航中心
09:38
We fly about a mile英里 above以上 the surface表面.
205
563000
3000
我们在表面飞行了大概一英里。
09:41
We cover hundreds数以百计 of miles英里,
206
566000
2000
我们覆盖了几百英里,
09:43
and we fly about 450 miles英里 an hour小时.
207
568000
3000
以每小时450英里的速度。
09:46
We can do things that rovers流浪者 can't do
208
571000
3000
我们可以为漫步者所不能为
09:49
and landers登陆器 can't do:
209
574000
2000
做登陆者所不能做。
09:51
We can fly above以上 mountains, volcanoes火山, impact碰撞 craters陨石坑;
210
576000
3000
我们可以从山脉,火山,环形山上方飞过。
09:54
we fly over valleys山谷;
211
579000
2000
我们从峡谷上上方飞过。
09:56
we can fly over surface表面 magnetism磁性,
212
581000
2000
我们能够从表面磁场,
09:58
the polar极性 caps帽子, subsurface表面下的 water;
213
583000
3000
极冠,地表下隐藏的水上方飞过。
10:01
and we can search搜索 for life on Mars火星.
214
586000
2000
并且我们能够在火星上寻找生命。
10:03
But, of equal等于 importance重要性,
215
588000
2000
但是,同样重要的是,
10:05
as we fly through通过 the atmosphere大气层 of Mars火星,
216
590000
3000
当我们在火星的大气层中飞行时,
10:08
we transmit发送 that journey旅程,
217
593000
3000
我们传输旅途的数据,
10:11
the first flight飞行 of an airplane飞机 outside of the Earth地球,
218
596000
3000
这场地球外的第一次飞机飞行的旅途,
10:14
we transmit发送 those images图片 back to Earth地球.
219
599000
3000
并且将那些图像传回地球。
10:17
And our goal目标 is to inspire启发 the American美国 public上市
220
602000
4000
我们的目的是鼓舞美国民众,
10:21
who is paying付款 for this mission任务 through通过 tax dollars美元.
221
606000
3000
那些正通过纳税为此行动付钱的人们。
10:24
But more important重要 we will
222
609000
3000
更重要的是我们将
10:27
inspire启发 the next下一个 generation of scientists科学家们,
223
612000
3000
激发下一代的科学家,
10:30
technologists技术专家, engineers工程师 and mathematicians数学家.
224
615000
3000
科技人员,工程师和数学家。
10:33
And that's a critical危急 area of national国民 security安全
225
618000
4000
那是国家安全和经济复苏的
10:37
and economic经济 vitality活力, to make sure
226
622000
4000
重要领域,确保
10:41
we produce生产 the next下一个 generation
227
626000
2000
我们培养出下一代的
10:43
of scientists科学家们, engineers工程师, mathematicians数学家 and technologists技术专家.
228
628000
3000
科学家,工程师,数学家和科技工作者。
10:46
This is what ARESARES looks容貌 like
229
631000
3000
这是ARES
10:49
as it flies苍蝇 over Mars火星.
230
634000
2000
飞跃火星时的样子。
10:51
We preprogram预先编程 it.
231
636000
2000
我们事先对它进行编程。
10:53
We will fly where the methane甲烷 is.
232
638000
2000
我们将飞跃这些甲烷存在的区域。
10:55
We will have instruments仪器 aboard船上 the plane平面
233
640000
3000
我们将为飞船装备设备,
10:58
that will sample样品, every一切 three minutes分钟, the atmosphere大气层 of Mars火星.
234
643000
3000
每三分钟对火星大气进行采样。
11:01
We will look for methane甲烷
235
646000
2000
我们将寻找甲烷
11:03
as well as other gasses气体
236
648000
2000
以及其他由生物系统产生的
11:05
produced生成 by living活的 systems系统.
237
650000
2000
气体
11:07
We will pinpoint查明 where these gases气体 emanate发出 from,
238
652000
4000
我们将明确定位天然气从何处释放。
11:11
because we can measure测量 the gradient梯度 where it comes from,
239
656000
3000
因为我们能够测量产生甲烷的地区的梯度。
11:14
and there, we can direct直接 the next下一个 mission任务
240
659000
3000
这样我们能够指导下次任务
11:17
to land土地 right in that area.
241
662000
3000
在正确的区域着陆。
11:20
How do we transport运输 an airplane飞机 to Mars火星?
242
665000
3000
我们怎样将飞船运送到火星的呢?
11:23
In two words, very carefully小心.
243
668000
3000
用两个字来说,谨慎。
11:26
The problem问题 is we don't fly it to Mars火星,
244
671000
4000
问题在于,我们并非驾驶它去火星,
11:30
we put it in a spacecraft宇宙飞船
245
675000
3000
而是将它放入宇宙飞船,
11:33
and we send发送 it to Mars火星.
246
678000
2000
然后发射到火星。
11:35
The problem问题 is the spacecraft's飞船
247
680000
2000
宇宙飞船的
11:37
largest最大 diameter直径 is nine feet;
248
682000
4000
最大直径是九英尺。
11:41
ARESARES is 21-foot-脚丫子 wingspan翼展, 17 feet long.
249
686000
5000
ARES翼展21英尺,17英尺长。
11:46
How do we get it to Mars火星?
250
691000
2000
那么我们怎么把它运到火星?
11:48
We fold it,
251
693000
2000
我们把它折叠,
11:50
and we transport运输 it in a spacecraft宇宙飞船.
252
695000
3000
然后放入宇宙飞船。
11:53
And we have it in something called an aeroshell壳牌.
253
698000
3000
我们将它放入叫做减速伞的一个东西中。
11:56
This is how we do it.
254
701000
2000
这就是我们的办法。
11:58
And we have a little video视频 that describes介绍 the sequence序列.
255
703000
4000
我们有一段视频,可以表现这个过程。
12:02
Video视频: Seven, six. Green绿色 board. Five, four, three, two, one.
256
707000
5000
视频:Green board. 5,4,3,2,1.
12:07
Main主要 engine发动机 start开始, and liftoff升空.
257
712000
3000
主引擎启动。起飞。
12:20
Joel乔尔 Levine莱文: This is a launch发射 from the Kennedy肯尼迪 Space空间 Center中央 in Florida佛罗里达.
258
725000
3000
Joel Levine:福罗里达州肯尼迪航天中心报告。
12:29
This is the spacecraft宇宙飞船 taking服用 nine months个月
259
734000
2000
宇宙飞船将花费9个月
12:31
to get to Mars火星.
260
736000
2000
才能到达火星。
12:33
It enters进入 the atmosphere大气层 of Mars火星.
261
738000
3000
它进入火星大气层。
12:36
A lot of heating加热,
262
741000
2000
大量热量。
12:41
frictional摩擦的 heating加热. It's going 18 thousand miles英里 an hour小时.
263
746000
2000
摩擦发热。时速为每小时1万8千英里。
12:43
A parachute降落伞 opens打开 up to slow it down.
264
748000
4000
减速伞打开,用来减速。
12:47
The thermal tiles瓷砖 fall秋季 off.
265
752000
3000
隔热瓦脱落。
12:50
The airplane飞机 is exposed裸露 to the atmosphere大气层 for the first time.
266
755000
3000
飞船首次进入大气层。
12:53
It unfolds展开.
267
758000
3000
展开。
12:56
The rocket火箭 engine发动机 begins开始.
268
761000
2000
火箭引擎启动。
13:05
We believe that in a one-hour一小时 flight飞行
269
770000
3000
我们深信经过一小时飞行
13:08
we can rewrite改写 the textbook教科书 on Mars火星
270
773000
3000
我们将重新书写教科书上关于火星的部分
13:11
by making制造 high-resolution高分辨率 measurements测量 of the atmosphere大气层,
271
776000
3000
通过记录火星大气层的高精度测量数据,
13:14
looking for gases气体 of biogenic生物 origin起源,
272
779000
3000
在生物区寻找天然气,
13:17
looking for gases气体 of volcanic火山 origin起源,
273
782000
3000
在火山区寻找气体,
13:20
studying研究 the surface表面, studying研究 the magnetism磁性
274
785000
3000
研究火星表面,研究表面的磁场,
13:23
on the surface表面, which哪一个 we don't understand理解,
275
788000
2000
那些都是目前我们未知的,
13:25
as well as about a dozen other areas.
276
790000
3000
正如许多其他的区域。
13:28
Practice实践 makes品牌 perfect完善.
277
793000
2000
熟能生巧。
13:30
How do we know we can do it?
278
795000
2000
为什么我们说我们可以完成这项计划呢?
13:32
Because we have tested测试 ARESARES model模型,
279
797000
4000
因为我们已经测试了ARES模型,
13:36
several一些 models楷模 in a half a dozen wind tunnels隧道
280
801000
3000
八年中在NASA Langley 研究中心的十几个风洞
13:39
at the NASANASA Langley兰利 Research研究 Center中央 for eight years年份,
281
804000
3000
的半数中测试了数个模型,
13:42
under Mars火星 conditions条件.
282
807000
2000
在模拟火星条件下。
13:44
And, of equal等于 importance重要性
283
809000
2000
并且,同样重要的是
13:46
is, we test测试 ARESARES in the Earth's地球 atmosphere大气层,
284
811000
4000
我们在地球大气层中测试了ARES,
13:50
at 100,000 feet,
285
815000
3000
在海拔一百万英尺的地方,
13:53
which哪一个 is comparable可比 to the density密度 and pressure压力
286
818000
3000
相当于火星上大气浓度和压力,
13:56
of the atmosphere大气层 on Mars火星 where we'll fly.
287
821000
3000
这个将来真正进行飞行的环境。
13:59
Now, 100,000 feet, if you fly cross-country越野 to Los洛杉矶 Angeles洛杉矶,
288
824000
3000
一百万英尺,如果你乘坐飞机飞到洛杉矶
14:02
you fly 37,000 feet.
289
827000
2000
你是在3万7千英尺。
14:04
We do our tests测试 at 100,000 feet.
290
829000
3000
我们的测试是在1百万英尺。
14:07
And I want to show显示 you one of our tests测试.
291
832000
3000
我将给你们展示我们的测试。
14:10
This is a half-scale半量程 model模型.
292
835000
2000
这是½大小的模型。
14:12
This is a high-altitude高海拔 helium balloon气球.
293
837000
2000
这是高海拔氦气气球。
14:14
This is over TilamookTilamook, Oregon俄勒冈.
294
839000
3000
这是在俄勒冈州Tilamook。
14:17
We put the folded折叠 airplane飞机 on the balloon气球 --
295
842000
4000
我们把折叠起来的飞船放到气球上。
14:21
it took about three hours小时 to get up there --
296
846000
2000
升到那个地方需要大概三个小时。
14:23
and then we released发布 it on command命令
297
848000
2000
在一百零三万英尺高度
14:25
at 103,000 feet,
298
850000
2000
根据指令释放它。
14:27
and we deploy部署 the airplane飞机 and everything works作品 perfectly完美.
299
852000
4000
展开飞船,一切进行得很完美。
14:31
And we've我们已经 doneDONE
300
856000
2000
我们完成了
14:33
high-altitude高海拔 and low-altitude低空 tests测试,
301
858000
2000
高海拔和低海拔测试,
14:35
just to perfect完善 this technique技术.
302
860000
5000
全是为了使这项技术完美。
14:40
We're ready准备 to go.
303
865000
2000
我们整装待发。
14:42
I have a scale规模 model模型 here.
304
867000
2000
这里有一个比例模型。
14:44
But we have a full-scale全面 model模型
305
869000
2000
不过我们有一个全比例模型
14:46
in storage存储 at the NASANASA Langley兰利 Research研究 Center中央.
306
871000
3000
保存在NASA兰利研究中心
14:49
We're ready准备 to go. All we need is a check from NASANASA headquarters司令部
307
874000
4000
我们整装待发,目前所需要的只有NASA总部的支票
14:53
(Laughter笑声)
308
878000
2000
(笑声)
14:55
to cover the costs成本.
309
880000
2000
来支付花销。
14:57
I'm prepared准备 to donate my honorarium酬金 for today's今天的 talk
310
882000
3000
我打算捐献今天演讲的酬劳
15:00
for this mission任务.
311
885000
2000
来完成这项任务。
15:02
There's actually其实 no honorarium酬金 for anyone任何人 for this thing.
312
887000
4000
事实上在这项计划上每个人都没有任何酬劳。
15:06
This is the ARESARES team球队;
313
891000
2000
我们是ARES团队。
15:08
we have about 150 scientists科学家们, engineers工程师;
314
893000
4000
我们拥有约150位科学家和工程师,
15:12
where we're working加工 with Jet喷射 Propulsion动力 Laboratory实验室,
315
897000
2000
我们与 火箭推进实验室
15:14
Goddard戈达德 Space空间 Flight飞行 Center中央,
316
899000
2000
戈达德宇宙飞行中心,
15:16
Ames埃姆斯 Research研究 Center中央 and half a dozen major重大的 universities高校
317
901000
3000
Ames研究中心和6所相关大学
15:19
and corporations公司 in developing发展 this.
318
904000
2000
和一些企业一起开发这个计划。
15:21
It's a large effort功夫. It's all at NASANASA Langley兰利 Research研究 Center中央.
319
906000
7000
这项计划是巨大的付出。这都在NASA Langley 研究中心内。
15:28
And let me conclude得出结论 by saying
320
913000
3000
我总结如下:
15:31
not too far from here,
321
916000
2000
离此处不远,
15:33
right down the road in Kittyhawk小鹰, North Carolina卡罗来纳州,
322
918000
3000
就在北卡罗莱纳州Kittyhawk大街,
15:36
a little more than 100 years年份 ago
323
921000
2000
略早于100年前
15:38
history历史 was made制作
324
923000
2000
历史被创造于
15:40
when we had the first powered动力 flight飞行 of an airplane飞机 on Earth地球.
325
925000
3000
当我们拥有了地球上第一架自有动力飞行的飞机时。
15:43
We are on the verge边缘 right now
326
928000
2000
时至今日我们即将获得突破
15:45
to make the first flight飞行 of an airplane飞机
327
930000
3000
去制造第一架飞行于
15:48
outside the Earth's地球 atmosphere大气层.
328
933000
2000
地球大气层之外的飞机。
15:50
We are prepared准备 to fly this on Mars火星,
329
935000
3000
我们准备在火星上起飞这架飞机,
15:53
rewrite改写 the textbook教科书 about Mars火星.
330
938000
2000
重写教科书的关于火星章节。
15:55
If you're interested有兴趣 in more information信息,
331
940000
3000
如果你想知道更多信息,
15:58
we have a website网站 that describes介绍 this exciting扣人心弦
332
943000
3000
我们的网站描述了这个令人激动
16:01
and intriguing奇妙 mission任务, and why we want to do it.
333
946000
3000
而迷人的任务,还有我们为什么想进行这个项目。
16:04
Thank you very much.
334
949000
2000
非常感谢。
16:06
(Applause掌声)
335
951000
3000
(掌声)
Translated by dong liu
Reviewed by fanka fanka

▲Back to top

ABOUT THE SPEAKER
Joel Levine - Planetary and atmospheric scientist
Joel Levine studies the atmospheres of Earth and Mars, looking at their origin, evolution, structure and chemistry and climate change. He's the principal investigator of the proposed ARES Mars Airplane Mission.

Why you should listen

Joel S. Levine is a senior research scientist in the Science Mission Directorate at NASA's Langley Research Center, and the principal investigator and chief scientist of the proposed ARES Mars Airplane Mission. ARES (Aerial Regional-scale Environmental Survey) is a robotic, rocket-powered Mars airplane designed to investigate the atmosphere, surface and sub-surface of Mars.

In his research, he studies the atmospheres of Earth and Mars, tracking their development and changes: How similar are they? What can Earth learn from Mars?

His work as an atmospheric scientist had an interesting sideline, as he wrote in this Q&A for students:  

From 1998 to 2001, at the request of the National Archives and Records Administration in Washington, D.C., I formed and led a team of NASA scientists to solve the mystery of why tiny white spots were forming in the hermetically sealed encasements containing the Declaration of Independence, the U.S. Constitution and the Bill of Rights. Using noninvasive techniques that were originally developed to measure trace gases in Earth's atmosphere, we solved the problem. We measured very high concentrations of water vapor in the hermetically sealed encasements. The high concentrations of water vapor chemically reacted with the glass encasements, causing the leaching out of alkaline material from the glass, resulting in the formation of the mysterious white spots. The situation was corrected in 2001, when personnel at the National Archives and Records Administration removed the documents from the original encasements, put them in brand-new encasements and put them back on display at the National Archives. This was a unique opportunity to apply NASA-developed technology to solve a non-aerospace problem of great national interest and concern -- the preservation of the founding documents of the United States of America! 

More profile about the speaker
Joel Levine | Speaker | TED.com