Τον Ιούλιο του 2020, το Άρης 2020 Το rover - το τελευταίο από το Πρόγραμμα Εξερεύνησης του Άρη της NASA - θα ξεκινήσει το μακρύ ταξίδι του στον Κόκκινο Πλανήτη. Ζεστό στα τακούνια του Ευκαιρία και Περιέργεια rovers, το Άρης 2020 Ο rover θα προσπαθήσει να απαντήσει σε μερικές από τις πιο πιεστικές ερωτήσεις που έχουμε σχετικά με τον Άρη. Κυρίως μεταξύ αυτών είναι εάν ο πλανήτης είχε κατοικήσιμες συνθήκες στο παρελθόν και αν υπήρχε ή όχι μικροβιακή ζωή εκεί.
Για το σκοπό αυτό, το Άρης 2020Ο rover θα πάρει δείγματα τρυπανιών από τον Άρη και θα τα αφήσει στην άκρη. Οι μελλοντικές πληρωμένες αποστολές μπορούν να ανακτήσουν αυτά τα δείγματα και να τα φέρουν πίσω στη Γη για ανάλυση. Ωστόσο, σε πρόσφατη ανακοίνωση, η NASA ανέφερε ότι ένα κομμάτι ενός μετεωρίτη του Άρη θα συνοδεύει το Άρης 2020 περιηγηθείτε πίσω στον Άρη, ο οποίος θα χρησιμοποιηθεί για τη βαθμονόμηση του πολύτιμου σαρωτή λέιζερ του rover.
Αυτός ο σαρωτής λέιζερ είναι γνωστός ως το Σάρωση που είναι κατοικήσιμο περιβάλλοντα με το όργανο Raman and Luminescence for Organics and Chemicals (SHERLOC). Η ανάλυση του λέιζερ είναι ικανή να φωτίζει ακόμη και τα καλύτερα χαρακτηριστικά σε δείγματα βράχου, τα οποία θα μπορούσαν να περιλαμβάνουν απολιθωμένους μικροοργανισμούς. Για να επιτευχθεί αυτό, το λέιζερ απαιτεί έναν στόχο βαθμονόμησης έτσι ώστε η επιστημονική ομάδα να μπορεί να ρυθμίσει τις ρυθμίσεις της.
Συνήθως, αυτοί οι στόχοι βαθμονόμησης περιλαμβάνουν κομμάτια βράχου, μετάλλου ή γυαλιού, δείγματα που είναι αποτέλεσμα μιας σύνθετης γεωλογικής ιστορίας. Ωστόσο, κατά την αντιμετώπιση των αναγκών βαθμονόμησης του SHERLOC, οι επιστήμονες της JPL βρήκαν μια μάλλον καινοτόμο ιδέα. Για δισεκατομμύρια χρόνια, ο Άρης έχει βιώσει επιπτώσεις που έχουν στείλει κομμάτια της επιφάνειάς του σε τροχιά. Σε ορισμένες περιπτώσεις, αυτά τα κομμάτια ήρθαν στη Γη με τη μορφή μετεωριτών, μερικά από τα οποία έχουν ταυτοποιηθεί.
Ενώ αυτοί οι μετεωρίτες είναι σπάνιοι και δεν είναι πανομοιότυποι με τα γεωλογικά διαφορετικά δείγματα Άρης 2020 Το rover θα μαζέψει, είναι κατάλληλα για πρακτική στόχου. Όπως είπε ο Luther Beegle της JPL, ο βασικός ερευνητής του SHERLOC σε πρόσφατη δήλωση τύπου της NASA:
«Μελετάμε πράγματα σε τόσο ωραία κλίμακα, ώστε οι μικρές αποκλίσεις, που προκαλούνται από αλλαγές στη θερμοκρασία ή ακόμη και από το ρομπότ που καταλήγει στην άμμο, μπορούν να απαιτήσουν από εμάς να διορθώσουμε τον στόχο μας. Μελετώντας πώς το όργανο βλέπει έναν σταθερό στόχο, μπορούμε να καταλάβουμε πώς θα δει ένα κομμάτι της επιφάνειας του Άρη ».
Από αυτή την άποψη, το Άρης 2020 Η rover είναι σε καλή παρέα. Για παράδειγμα, Περιέργεια χρησιμοποίησε το όργανο Χημείας και Κάμερας (ChemCham) - το οποίο βασίζεται σε φασματοσκοπία διάσπασης που προκαλείται από λέιζερ (LIBS) - για να προσδιορίσει τις στοιχειώδεις συνθέσεις των δειγμάτων βράχου και εδάφους που έχει λάβει. Ομοίως, το Ευκαιρία Το φασματόμετρο θερμικής εκπομπής μινιατούρα του rover (Mini-TES) επέτρεψε σε αυτό το rover να ανιχνεύσει τη σύνθεση των βράχων από απόσταση.
Ωστόσο, το SHERLOC είναι μοναδικό στο ότι θα είναι το πρώτο όργανο που θα αναπτυχθεί στον Άρη που χρησιμοποιεί τη φασματοσκοπία Raman και φθορισμού. Η φασματοσκοπία Raman αποτελείται από την υποβολή υλικών σε φως στην ορατή, κοντά στην υπέρυθρη ακτινοβολία ή κοντά στην υπεριώδη περιοχή και τη μέτρηση του τρόπου απόκρισης των φωτονίων. Με βάση τον τρόπο με τον οποίο τα ενεργειακά τους επίπεδα μετατοπίζονται προς τα πάνω ή προς τα κάτω, οι επιστήμονες μπορούν να προσδιορίσουν την παρουσία ορισμένων στοιχείων.
Η φασματοσκοπία φθορισμού βασίζεται σε υπεριώδη λέιζερ για να διεγείρουν τα ηλεκτρόνια σε ενώσεις με βάση τον άνθρακα, γεγονός που προκαλεί τη λάμψη χημικών που είναι γνωστό ότι σχηματίζονται παρουσία ζωής (δηλ. Βιογραφίες). Το SHERLOC θα φωτογραφίσει επίσης τους βράχους που μελετά, οι οποίοι θα επιτρέψουν στην επιστημονική ομάδα να χαρτογραφήσει τις χημικές υπογραφές που βρίσκει σε όλη την επιφάνεια του Άρη.
Για τους σκοπούς τους, η ομάδα SHERLOC χρειάστηκε ένα δείγμα που θα ήταν αρκετά συμπαγές για να αντέξει τις έντονες δονήσεις που προκαλούνται από την εκτόξευση και την προσγείωση. Χρειαζόταν επίσης ένα που περιείχε τις σωστές χημικές ουσίες για να δοκιμάσουν την ευαισθησία του SHERLOC στις βιογραφίες. Με τη βοήθεια του Johnson Space Center και του Μουσείου Φυσικής Ιστορίας στο Λονδίνο, τελικά αποφάσισαν ένα δείγμα από τον μετεωρίτη Sayh al Uhaymir 008 (γνωστός και ως SaU008).
Αυτός ο μετεωρίτης, που βρέθηκε στο Ομάν το 1999, ήταν πιο ανθεκτικός από άλλα δείγματα και θα μπορούσε να τεμαχιστεί χωρίς το υπόλοιπο του μετεωρίτη. Ως αποτέλεσμα, το SaU008 θα είναι το πρώτο δείγμα μετεωρίτη του Άρη που βοηθά τους επιστήμονες να αναζητήσουν προηγούμενα σημάδια ζωής στον Άρη. Θα είναι επίσης ο πρώτος μετεωρίτης του Άρη που έχει επιστρέψει ένα κομμάτι του επιφάνεια του Άρη - αν και τεχνικά δεν είναι ο πρώτος που θα σταλεί πίσω.
Αυτή η τιμή πηγαίνει στο Zagami, ένας μετεωρίτης που ανακτήθηκε στη Νιγηρία το 1962, ο οποίος είχε αποσταλεί ένα κομμάτι του στον Άρη πάνω στο Mars Global Surveyor (MGS) το 1999. Αυτή η αποστολή τελείωσε το 2007, οπότε αυτό το κομμάτι αιωρείται από την τροχιά του Άρη από τότε. Επιπλέον, η ομάδα πίσω Άρης 2020Το όργανο SuperCam θα προσθέσει επίσης έναν μετεωρίτη του Άρη για τις δικές του δοκιμές βαθμονόμησης.
Μαζί με τα κομμάτια του SaU008, το Άρης 2020 Το ωφέλιμο φορτίο θα περιλαμβάνει δείγματα προηγμένων υλικών. Εκτός από το ότι χρησιμοποιούνται επίσης για τη βαθμονόμηση του SHERLOC, αυτά τα υλικά θα δοκιμαστούν για να δουν πώς συγκρατούν τον καιρό και την ακτινοβολία του Άρη. Εάν αποδειχθούν αρκετά σκληρά για να επιβιώσουν στην επιφάνεια του Άρη, αυτά τα υλικά θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν στην κατασκευή διαστημικών στολών, γαντιών και κρανών για μελλοντικούς αστροναύτες.
Όπως ο Marc Fries, ένας συν-ερευνητής της SHERLOC και επιμελητής εξωγήινων υλικών στο Johnson Space Center, το έθεσε:
«Το όργανο SHERLOC είναι μια πολύτιμη ευκαιρία για προετοιμασία για ανθρώπινη διαστημική πτήση, καθώς και για τη διεξαγωγή θεμελιωδών επιστημονικών ερευνών για την επιφάνεια του Άρη. Μας δίνει έναν βολικό τρόπο δοκιμής υλικού που θα διατηρήσει τους μελλοντικούς αστροναύτες ασφαλείς όταν φτάσουν στον Άρη. "
Με κάθε ρομποτική αποστολή που αποστέλλεται στον Άρη, η NASA και άλλα διαστημικά γραφεία εργάζονται προς την ημέρα που οι μπότες των αστροναυτών θα πέσουν τελικά στον Κόκκινο Πλανήτη. Όταν πραγματοποιηθεί η πρώτη αποστολή στον Άρη (που έχει προγραμματιστεί για τη δεκαετία του 2030), θα ακολουθήσει τα ίχνη ορισμένων ατρόμητων ρομποτικών εξερευνητών!
