Instrument NUGGET. Źródło zdjęcia: NASA Kliknij, aby powiększyć
Astrobiologowie, którzy szukają dowodów życia na innych planetach, mogą znaleźć proponowane narzędzie tomografii geologicznej neutronowej / promieni gamma (NUGGET) jako jedno z najbardziej przydatnych narzędzi w swoim pasku narzędzi.
Zgodnie z koncepcją naukowców z Goddard Space Flight Center (GSFC) w Greenbelt, MD, NUGGET byłby w stanie wygenerować trójwymiarowe obrazy skamielin osadzonych w skale lub pod ziemią Marsa lub innej planety. Tomografia wykorzystuje promieniowanie lub fale dźwiękowe do zaglądania do obiektów. NUGGET może pomóc ustalić, czy prymitywne formy życia zakorzeniły się na Marsie, gdy planeta była zalana wodą wiele eonów temu.
Podobnie do tomografii sejsmicznej stosowanej przez przemysł naftowy do lokalizowania rezerw ropy naftowej pod powierzchnią Ziemi, NUGGET szukałby raczej dowodów na prymitywne glony i bakterie skamieniałe wzdłuż krawędzi wygasłych rzek lub oceanów. Podobnie jak na Ziemi, pozostałości te mogą leżeć zaledwie kilka centymetrów pod powierzchnią, ściśnięte między warstwami mułu. Czy mechaniczny łazik, który bada powierzchnie planet, byłby wyposażony w przyrząd taki jak NUGGET? zdolny zaglądać pod powierzchnię? wtedy może być w stanie ujawnić dowody życia poza Ziemią.
„To zupełnie nowy pomysł” powiedział Sam Floyd, główny badacz projektu, sfinansowany w tym roku z funduszu dyskrecjonalnego dyrektora Goddarda. Jeśli zostanie opracowany, NUGGET będzie w stanie zbadać ważne biologiczne wskaźniki życia oraz szybko i precyzyjnie zidentyfikować obszary, w których naukowcy mogą chcieć pobrać próbki gleby lub przeprowadzić bardziej intensywne badania. „Pozwoliłoby nam to przeprowadzić znacznie szybszą ankietę danego obszaru?” Powiedział Floyd.
Proponowany instrument, który mógłby być noszony na łaziku lub robocie-lądowniku, składa się z trzech zasadniczo różnych technologii? generator neutronów, soczewka neutronowa i detektor promieniowania gamma.
Sercem NUGGET jest trójwymiarowy instrument skanujący, który przesyła neutrony do skały lub innego badanego obiektu. Kiedy jądro atomu w skale przechwytuje neutrony, wytwarza charakterystyczny sygnał promieniowania gamma dla tego pierwiastka, który następnie analizowany jest przez detektor promieniowania gamma. Możliwe jest również wykreślenie położenia elementów.
Po tym procesie informacje można przekształcić w obraz elementów w skale. Widząc obrazy niektórych istniejących pierwiastków, naukowcy mogli stwierdzić, czy pewien rodzaj bakterii skamieniał w skale.
Chociaż koncepcja skupiania neutronów nie jest nowa, istnieje możliwość skupienia ich. Dzięki rosyjskiemu naukowcowi, który opracował tę metodę w latach 80. XX wieku, naukowcy mogą dziś skierować wiązkę neutronów przez soczewkę neutronową złożoną z tysięcy długich, smukłych szklanych rurek wielkości włosów. Wiązka rurek ma taki kształt, że płynące z nich neutrony mogą zbiegać się w punkcie centralnym. Od czasu wynalezienia tej metody w latach 80. XX wieku praktyki produkcyjne sprawiły, że tego typu układ optyczny jest możliwy do eksploracji kosmosu.
Zaletą tej technologii jest to, że może ona wytworzyć wyższą intensywność neutronów w centralnym punkcie obiektu. Ta zwiększona intensywność pozwala na uzyskanie obrazu o wyższej rozdzielczości.
Floyd i jego współpracownicy, Jason Dworkin, John Keller i Scott Owens, wszyscy z NASA GSFC, planują przeprowadzić tego lata eksperymenty w National Institute of Standards and Technology (NIST) przy użyciu jednej z linii wiązki neutronów NIST. Koncentrując neutrony w różnych próbkach (z których jedna jest meteorytem), mają nadzieję na stworzenie trójwymiarowego obrazu wewnętrznej struktury meteorytu.
„Jeśli odniesiemy sukces, będziemy mogli powiedzieć, czy instrument do lotów kosmicznych jest wykonalny”. Floyd powiedział, dodając, że jego badania powinny dać Goddardowi wiodącą rolę w opracowaniu nowej klasy instrumentów wspierających misje poszukiwania życia przez NASA w przyszłości.
Oryginalne źródło: NASA News Release
