物理科技生物学-PHYICA

美国国家航空和宇宙航行局“坚韧号”探测器键kagi上的侦探

天文学与空间 2021-12-19 00:01:13

安德鲁·古德,喷气推进实验室 从这位艺术家的概念中可以看出,谢洛克仪器位于美国国家航空航天局“毅力”火星探测器机械臂的末端

信用:美国航天局/JPL-加州理工学院 火星距离贝克街221号很远,但是在美国国家航空航天局的“毅力”号探测器于2月10日着陆后,小说中最著名的侦探之一将出现在红色星球上

18, 2021

谢洛克是漫游者机械臂末端的一种仪器,它将在火星岩石中寻找沙粒大小的线索,同时与WATSON合作,WATSON是一种可以拍摄岩石纹理特写照片的相机

他们将一起研究岩石表面,绘制出某些矿物和有机分子的存在图,它们是地球上生命的碳基建筑材料

SHERLOC是在美国宇航局位于南加州的喷气推进实验室建造的,该实验室领导着坚忍任务;沃森是在圣地亚哥的马林空间科学系统公司建造的

对于最有希望的岩石,毅力小组将指挥火星车采集半英寸宽的核心样本,储存并密封在金属管中,然后将它们沉积在火星表面,以便未来的任务能够将它们返回地球进行更详细的研究

SHERLOC将与毅力号上的其他六个仪器合作,让我们更清楚地了解火星

当人类踏上红色星球时,这甚至有助于创造能够在火星环境中支撑的宇航服

这里有一个近距离的观察

拉曼的力量 谢洛克的全名是满嘴:用拉曼和发光扫描可居住的环境,寻找有机物和化学物质

“拉曼”是指拉曼光谱,一种以印度物理学家C

V

拉曼,他在20世纪20年代发现了光散射效应

“当他乘船旅行时,他试图发现为什么海水是蓝色的,”JPL的路德·比格尔说,他是该公司的首席研究员

“他意识到,如果你把一束光照射到一个表面上,它可以根据该表面上的材料改变散射光的波长

" 这种效应被称为拉曼散射

科学家可以根据其发出的光中可见的独特光谱“指纹”来识别不同的分子

作为SHERLOC的一部分,紫外激光器将允许团队对岩石中存在的有机物和矿物质进行分类,并了解岩石形成的环境

例如,咸水可以导致不同于淡水的矿物质的形成

该团队还将寻找有机分子形式的天体生物学线索,其中有机分子作为潜在的生物标志,证明火星古代存在生命

SHERLOC的工程模型,美国国家航空航天局“毅力”火星探测器上的仪器之一

谢洛克位于火星车机械臂的末端,将帮助确定要采集哪些样本,以便将其密封在金属管中,留在火星表面,供未来返回地球使用

信用:美国航天局/JPL-加州理工学院 “生命是块状的,”比格说

“如果我们看到有机物在岩石的一部分聚集在一起,这可能是微生物过去在那里繁衍的迹象

" 非生物过程也能形成有机物,所以探测到这些化合物并不是火星上形成生命的确切迹象

但是有机物对于理解古代环境是否支持生命至关重要

火星放大镜 当比格和他的团队发现一块有趣的岩石时,他们会用SHERLOC的激光扫描它的四分之一大小的区域,以梳理出矿物成分和是否存在有机化合物。

然后WATSON(操作和工程用广角地形传感器)将拍摄样本的特写图像

它也可以拍摄毅力的图像,就像美国宇航局的好奇号漫游者使用同一台相机——在那辆车上叫做火星手镜头成像仪——进行科学研究和自拍一样

但与谢洛克结合,沃森可以做得更多:该团队可以将谢洛克的发现精确地映射到沃森的图像上,以帮助揭示不同的矿物层是如何形成和重叠的

他们还可以将矿物地图与其他仪器的数据结合起来——其中包括“毅力”机器人手臂上的PIXL(X射线岩石化学行星仪器)——以观察岩石是否可能含有微生物生命化石的迹象

陨石和宇航服 任何暴露在火星环境中足够长时间的科学仪器都会发生变化,要么是极端的温度波动,要么是来自太阳和宇宙射线的辐射

科学家们偶尔必须校准这些仪器,他们通过对照校准目标测量读数来做到这一点——基本上,为了交叉检查的目的,预先选择具有已知属性的物体

(例如,一便士作为好奇号上的一个校准目标

)因为他们事先知道仪器正常工作时读数应该是多少,科学家可以据此进行调整

在这张由美国国家航空航天局“坚韧号”探测器上的仪器SHERLOC拍摄的测试图像中,每种颜色代表在岩石表面检测到的不同矿物

信用:美国航天局/JPL-加州理工学院 SHERLOC的校准目标大约有智能手机大小,包括10个物体,其中包括1999年在阿曼沙漠发现的火星陨石样本

研究这颗陨石碎片在任务过程中的变化将有助于科学家理解行星表面和大气之间的化学相互作用

“毅力”号上的另一个仪器“超级飞船”的校准目标上也有一块火星陨石

当科学家们将火星碎片送回这颗红色星球的表面以推进他们的研究时,他们指望“坚持不懈”号收集几十个岩石和土壤样本以备将来返回地球

漫游者收集的样本将被彻底研究,数据取自它们形成的地貌,它们将包括不同于陨石的岩石类型

在火星陨石旁边是美国宇航局约翰逊航天中心开发的五种宇航服面料和头盔材料的样品

当这些材料随着时间的推移在火星景观中发生变化时,SHERLOC将读取这些材料,让宇航服设计师更好地了解它们是如何降解的

当第一批宇航员登上火星时,他们可能会感谢谢洛克为他们提供的安全防护服

关于任务 毅力是一个重约2260磅(1025公斤)的机器人科学家

漫游者的天体生物学任务将寻找过去微生物生命的迹象

它将描述地球的气候和地质特征,收集样本以备将来返回地球,并为人类探索红色星球铺平道路

不管毅力在7月17日至8月18日这一天推出

11发射期,它将于2月11日在火星的杰零陨石坑着陆

18, 2021

火星2020毅力探测器任务是一个更大项目的一部分,该项目包括登月任务,以此为人类探索红色星球做准备

肩负着在2024年前将宇航员送回月球的重任,美国国家航空航天局将通过该机构的阿尔特弥斯月球探索计划,在2028年前在月球及其周围建立一个可持续的人类存在

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