在这张图片中，美国宇航局的“毅力”火星探测器使用了行星x光岩石化学仪器
位于探测车机械臂末端的转台上，x光分光计将帮助寻找岩石中古代微生物生命的迹象
信用:美国航天局/JPL-加州理工学院 美国国家航空航天局的火星2020号“毅力”漫游者前方有一条充满挑战的道路:在2月20日不得不完成艰难的进入、下降和着陆阶段的任务后
2021年10月18日，它将开始寻找数十亿年前微观生命的痕迹
这就是为什么它正在包装PIXL，一种由人工智能驱动的精密x光设备
是“行星X射线岩石化学仪器”的简称，PIXL是一个饭盒大小的仪器，位于“毅力”7英尺长(2米长)的机械臂末端
漫游者最重要的样本将由手臂末端的取芯钻收集，然后藏在金属管中，毅力号将在未来的任务中将其存放在地球表面以返回地球
几乎每一个成功登陆火星的任务，从维京号着陆器到好奇号探测器，都包括某种x光荧光光谱仪
PIXL与其前辈的一个主要不同之处在于，它能够使用强大的、精细聚焦的X射线束扫描岩石，以发现化学物质在表面的分布位置和数量
“PIXL的x光束非常窄，可以精确定位微小的特征
这使我们能够非常准确地将我们检测到的化学物质与岩石的特定结构联系起来，”阿比盖尔·奥尔伍德说，他是美国宇航局南加州喷气推进实验室的首席研究员
当决定哪些样本值得返回地球时，岩石纹理将是一个重要的线索
在我们的星球上，被称为叠层石的独特扭曲的岩石是由古老的细菌层制成的，它们只是科学家们将寻找的古代生命化石的一个例子
PIXL需要其岩石目标的图片来自动定位自己
当仪器在夜间工作时，发光二极管环绕着它的开口并拍摄岩石目标的照片
使用人工智能，PIXL依靠图像来确定它离要扫描的目标有多远
信用:美国航天局/JPL-加州理工学院 人工智能驱动的夜猫子 为了帮助找到最佳目标，PIXL不仅仅依靠精确的x光光束
它还需要一个六足机器人——一个具有六条机械腿的设备，将PIXL连接到机械臂上，并由人工智能引导以获得最精确的目标
当火星车的手臂靠近一块有趣的岩石时，PIXL使用照相机和激光来计算它的距离
然后这些腿做微小的运动——大约只有100微米，或者大约是人类头发宽度的两倍——这样设备就可以扫描目标，在一个邮票大小的区域内映射发现的化学物质
奥尔伍德说:“六足动物能够自己计算出如何将腿指向并伸向更靠近岩石的目标。”
“它有点像一个小机器人，在漫游者的手臂末端安家落户
" 然后，PIXL在仪器倾斜100微米并进行另一次测量之前，从岩石上的一个点以10秒的脉冲测量x光
要制作一张邮票大小的化学地图，可能需要在八到九个小时的时间里完成数千次
六足机器人是一种有六条机械腿的设备，是美国宇航局“毅力”火星探测器上PIXL仪器的关键部分
六足动物允许PIXL缓慢而精确地移动，以接近并指向岩石表面的特定部分
这个GIF已经被大大加速，以显示六足动物是如何移动的
信用:美国航天局/JPL-加州理工学院 这一时间框架在一定程度上使得PIXL的微观调整如此关键:火星上的温度在一天内变化超过100华氏度(38摄氏度)，导致毅力机器人手臂上的金属膨胀和收缩多达半英寸(13毫米)
为了最大限度地减少PIXL不得不应对的热缩，该仪器将在太阳下山后进行科学研究
“PIXL是一只夜猫子，”奥尔伍德说
“夜间温度更稳定，这也让我们在月球车活动较少的时候工作
" 艺术和科学用x光 早在x光荧光到达火星之前，它就被地质学家和冶金学家用来鉴定物质
它最终成为博物馆发现绘画起源或检测赝品的标准技术
在美国宇航局喷气推进实验室测试期间，皮克斯打开了它的防尘罩
PIXL是美国宇航局“毅力”火星探测器上的七种仪器之一，位于探测器机械臂的末端
信用:美国航天局/JPL-加州理工学院 “如果你知道一个艺术家通常使用某种带有重金属独特化学特征的钛白，这个证据可能有助于鉴定一幅画，”JPL PIXL团队的x光荧光专家克里斯·海威说
“或者你可以确定一种特定的绘画是否起源于意大利而不是法国，将它与那个时期的特定艺术群体联系起来
" 对天体生物学家来说，x光荧光是阅读古代历史留下的故事的一种方式
奥尔伍德用它来确定在她的祖国澳大利亚发现的叠层石是地球上最古老的微生物化石，可以追溯到3
50亿年
用PIXL绘制岩石结构中的化学成分将为科学家解释样本是否可能是微生物化石提供线索
关于使命的更多信息 毅力号火星任务的一个关键目标是天体生物学，包括寻找古代微生物生命的迹象
漫游者还将描述该星球的气候和地质特征，为人类探索红色星球铺平道路，并成为第一个收集和储存火星岩石和浮土(破碎的岩石和灰尘)的行星任务
美国航天局目前正在考虑与欧洲航天局合作进行后续任务，将向火星发射航天器，从地表收集这些缓存的样本，并将其送回地球进行深入分析
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