W lipcu 2020 r Mars 2020 łazik - najnowszy program badawczy Marsa NASA - rozpocznie długą podróż na Czerwoną Planetę. Gorąco na piętach Okazja i Ciekawość łaziki, Mars 2020 łazik spróbuje odpowiedzieć na niektóre z najbardziej palących pytań na temat Marsa. Najważniejsze z nich dotyczy tego, czy planeta miała w przeszłości warunki do zamieszkania i czy istniało tam życie mikrobiologiczne.
W tym celu Mars 2020łazik pobierze próbki wiertła marsjańskiej skały i odłoży je na bok w skrzynce. Przyszłe misje z załogą mogą pobrać te próbki i sprowadzić je z powrotem na Ziemię w celu analizy. Jednak w niedawnym ogłoszeniu NASA wskazała, że kawałek marsjańskiego meteorytu będzie towarzyszył Mars 2020 łazik z powrotem na Marsa, który posłuży do kalibracji cennego skanera laserowego łazika.
Ten skaner laserowy jest znany jako skanujące środowisko mieszkalne z ramanem i luminescencją dla substancji organicznych i chemicznych (SHERLOC). Rozdzielczość lasera jest w stanie oświetlić nawet najdrobniejsze cechy próbek skał, które mogą obejmować skamieniałe mikroorganizmy. Ale aby to osiągnąć, laser wymaga celu kalibracji, aby zespół naukowy mógł dokładnie dostosować ustawienia.
Zazwyczaj te cele kalibracji obejmują kawałki skały, metalu lub szkła, próbki, które są wynikiem złożonej historii geologicznej. Jednak w odpowiedzi na potrzeby kalibracyjne SHERLOC naukowcy z JPL wpadli na dość innowacyjny pomysł. Przez miliardy lat Mars doświadczał uderzeń, które spowodowały, że fragmenty jego powierzchni znalazły się na orbicie. W niektórych przypadkach kawałki te przybyły na Ziemię w postaci meteorytów, z których niektóre zostały zidentyfikowane.
Podczas gdy te meteoryty są rzadkie i nie są identyczne z geologicznie zróżnicowanymi próbkami, Mars 2020 łazik zbierze, są one odpowiednie do ćwiczenia celu. Jak powiedział Luther Beegle z JPL, głównego badacza SHERLOC w niedawnym oświadczeniu prasowym NASA:
„Badamy rzeczy na tak małą skalę, że niewielkie przesunięcia, spowodowane zmianami temperatury lub nawet osiadaniem łazika w piasku, mogą wymagać od nas korekty naszego celu. Badając sposób, w jaki instrument widzi ustalony cel, możemy zrozumieć, w jaki sposób zobaczy kawałek powierzchni Marsa. ”
Pod tym względem Mars 2020 łazik jest w dobrym towarzystwie. Na przykład, Ciekawość wykorzystał swój instrument Chemistry and Camera (ChemCham) - który opiera się na indukowanej laserowo spektroskopii rozpadu (LIBS) - w celu ustalenia składu pierwiastkowego otrzymanych próbek skał i gleby. Podobnie, Okazja Miniaturowy spektrometr emisji termicznej łazika (Mini-TES) pozwolił temu łazikowi wykryć skład skał z odległości.
SHERLOC jest jednak wyjątkowy, ponieważ będzie pierwszym instrumentem rozmieszczonym na Marsie, który wykorzystuje raman i spektroskopię fluorescencyjną. Spektroskopia ramanowska polega na poddaniu materiałów działaniu światła w zakresie widzialnym, bliskiej podczerwieni lub bliskiej ultrafioletu i pomiarowi reakcji fotonów. Na podstawie tego, w jaki sposób ich poziom energii przesuwa się w górę lub w dół, naukowcy są w stanie określić obecność niektórych pierwiastków.
Spektroskopia fluorescencyjna polega na wykorzystaniu laserów ultrafioletowych do wzbudzania elektronów w związkach na bazie węgla, co powoduje świecenie związków chemicznych, o których wiadomo, że tworzą się w obecności życia (tj. Biosignatury). SHERLOC sfotografuje także skały, które bada, co pozwoli zespołowi naukowemu zmapować podpisy chemiczne znalezione na powierzchni Marsa.
Do swoich celów zespół SHERLOC potrzebował próbki, która byłaby wystarczająco solidna, aby wytrzymać intensywne wibracje powodowane przez start i lądowanie. Potrzebowali również takiego, który zawierał odpowiednie chemikalia do testowania wrażliwości SHERLOC na biosignatury. Przy pomocy Johnson Space Center i Muzeum Historii Naturalnej w Londynie ostatecznie zdecydowali się na próbkę z meteorytu Sayh al Uhaymir 008 (alias SaU008).
Ten meteoryt, który został znaleziony w Omanie w 1999 r., Był bardziej wytrzymały niż inne próbki i można go pokroić bez reszty łuszczenia się meteorytu. W rezultacie SaU008 będzie pierwszą próbką meteorytu marsjańskiego, która pomaga naukowcom w poszukiwaniu oznak życia na Marsie w przeszłości. Będzie to także pierwszy marsjański meteoryt, który odzyskał swój kawałek powierzchnia Marsa - choć technicznie nie jest to pierwszy odesłany.
Ten zaszczyt przypada Zagamiowi, meteorytowi odzyskanemu w Nigerii w 1962 r., Który sam z siebie odesłał na Marsa Mars Global Surveyor (MGS) w 1999 roku. Ta misja zakończyła się w 2007 roku, więc od tej pory ta część unosi się na orbicie Marsa. Ponadto zespół z tyłu Mars 2020Przyrząd SuperCam doda również marsjański meteoryt do własnych testów kalibracyjnych.
Wraz z bitami SaU008, Mars 2020 ładunek obejmie próbki zaawansowanych materiałów. Oprócz wykorzystania do kalibracji SHERLOC, materiały te zostaną przetestowane pod kątem ich odporności na pogodę i promieniowanie na Marsie. Jeśli okażą się wystarczająco twarde, aby przetrwać na powierzchni Marsa, materiały te mogłyby zostać wykorzystane do produkcji kombinezonów kosmicznych, rękawiczek i hełmów dla przyszłych astronautów.
Jak stwierdził Marc Fries, współbadacz SHERLOC i kustosz materiałów pozaziemskich w Johnson Space Center:
„Instrument SHERLOC jest cenną okazją do przygotowania się do lotów kosmicznych człowieka, a także do przeprowadzenia podstawowych badań naukowych powierzchni Marsa. Daje nam wygodny sposób testowania materiału, który zapewni przyszłym astronautom bezpieczeństwo, gdy dotrą na Marsa. ”
Z każdą robotyczną misją wysyłaną na Marsa NASA i inne agencje kosmiczne pracują nad dniem, w którym buty astronautów w końcu wylądują na Czerwonej Planecie. Kiedy zostanie przeprowadzona pierwsza misja z załogą na Marsa (obecnie planowana na lata 30. XX wieku), będą podążać śladami naprawdę nieustraszonych robotycznych odkrywców!
