V červenci roku 2020 Mars 2020 rover - nejnovější z průzkumného programu Mars NASA - zahájí svou dlouhou cestu k Rudé planetě. Hot na patách Příležitost a Zvědavost rovers, the Mars 2020 rover se pokusí odpovědět na některé z nejnaléhavějších otázek, které máme o Marsu. Především mezi nimi je, zda planeta měla v minulosti obyvatelné podmínky a zda tam existoval mikrobiální život.
Za tímto účelem Mars 2020rover získá vzorky vrtů marťanské horniny a odloží je do mezipaměti. Budoucí mise s posádkou mohou tyto vzorky získat a přivést je zpět k analýze na Zemi. V nedávném oznámení však NASA uvedla, že kousek marťanského meteoru bude doprovázet Mars 2020 rover zpět na Mars, který bude použit ke kalibraci vysoce cenného laserového skeneru roveru.
Tento laserový skener je známý jako skenovací obyvatelné prostředí s přístrojem Raman a Luminescence pro organické a chemické látky (SHERLOC). Rozlišení laseru je schopné osvětlit i ty nejjemnější vlastnosti vzorků hornin, které by mohly zahrnovat zkamenělé mikroorganismy. K dosažení tohoto cíle však laser vyžaduje kalibrační cíl, aby vědecký tým mohl jemně doladit svá nastavení.
Obvykle tyto kalibrační cíle zahrnují kousky horniny, kovu nebo skla, vzorky, které jsou výsledkem složité geologické historie. Při řešení kalibračních potřeb SHERLOC však vědci JPL přišli s poněkud inovativním nápadem. Po miliardy let zažil Mars dopady, které posílaly části jeho povrchu na oběžné dráhy. V některých případech tyto kousky přišly na Zemi ve formě meteoritů, z nichž některé byly identifikovány.
Zatímco tyto meteority jsou vzácné a nejsou totožné s geologicky rozmanitými vzorky, Mars 2020 rover bude sbírat, jsou dobře vhodné pro cílovou praxi. Jak Luther Beegle z JPL, hlavní vyšetřovatel SHERLOC, uvedl v nedávném tiskovém prohlášení NASA:
"Studujeme věci v takovém měřítku, že mírné odchylky, způsobené změnami teploty nebo dokonce usazováním roveru do písku, mohou vyžadovat, abychom napravili náš cíl." Studiem toho, jak nástroj vidí pevný cíl, můžeme pochopit, jak uvidí kus povrchu Marsu. “
V tomto ohledu Mars 2020 rover je v dobré společnosti. Například, Zvědavost je použil svůj nástroj Chemistry and Camera (ChemCham) - který se spoléhá na laserem indukovanou rozkladovou spektroskopii (LIBS) - ke stanovení elementárních složení vzorků hornin a půdy, které získal. Podobně Příležitost Minerální termální emisní spektrometr roveru (Mini-TES) umožnil tomuto roveru detekovat složení hornin z dálky.
SHERLOC je však jedinečný v tom, že bude prvním nástrojem nasazeným na Mars, který používá Ramanovu a fluorescenční spektroskopii. Ramanova spektroskopie sestává z vystavení materiálů světlu ve viditelném, blízkém infračerveném nebo ultrafialovém pásmu a měření toho, jak fotony reagují. Na základě toho, jak se jejich energetické hladiny posouvají nahoru nebo dolů, jsou vědci schopni určit přítomnost určitých prvků.
Fluorescenční spektroskopie je založena na ultrafialových laserech, které excitují elektrony ve sloučeninách na bázi uhlíku, což způsobuje, že chemikálie, o nichž je známo, že se tvoří v přítomnosti života (tj. Biosignatury), září. SHERLOC bude také fotografovat skály, které studuje, což umožní vědeckému týmu zmapovat chemické podpisy, které najde na povrchu Marsu.
Tým SHERLOC potřeboval pro své účely vzorek, který by byl dostatečně pevný, aby odolal intenzivním vibracím způsobeným startem a přistáním. Potřebovali také látku, která obsahovala správné chemikálie, aby testovala citlivost SHERLOC na biosignatáře. S pomocí Johnsonova vesmírného centra a Natural History Museum v Londýně se nakonec rozhodli na vzorku z meteoritu Sayh al Uhaymir 008 (aka. SaU008).
Tento meteorit, který byl nalezen v Ománu v roce 1999, byl drsnější než ostatní vzorky a mohl být krájen bez zbytku vloček meteoritu. Výsledkem bude, že SaU008 bude prvním vzorkem meteoritu na Marsu, který vědcům pomůže hledat minulé známky života na Marsu. Bude to také první marťanský meteorit, jehož část se vrátí do EU povrch Marsu - ačkoli technicky není první, který bude poslán zpět.
Tato pocta patří Zagami, meteoritu získanému v Nigérii v roce 1962, který měl část sebe poslat zpět na Mars na palubu Mars Global Surveyor (MGS) v roce 1999. Tato mise skončila v roce 2007, takže tento kus se od té doby vznášel na oběžné dráze Marsu. Kromě toho tým za sebou Mars 2020Přístroj SuperCam také přidá marťanský meteorit pro vlastní kalibrační testy.
Spolu s kousky SaU008, Mars 2020 užitečné zatížení bude zahrnovat vzorky pokročilých materiálů. Kromě toho, že se používají ke kalibraci SHERLOC, budou tyto materiály testovány, aby se zjistilo, jak odolávají marťanskému počasí a záření. Pokud se ukáže, že jsou dostatečně houževnatí, aby přežili na marťanském povrchu, mohly by být tyto materiály použity pro výrobu vesmírných obleků, rukavic a přileb pro budoucí astronauty.
Marc Fries, spoluřešitel SHERLOC a kurátor mimozemských materiálů ve společnosti Johnson Space Center, uvedl:
„Nástroj SHERLOC je cennou příležitostí připravit se na vesmírný let člověka a provést základní vědecké výzkumy na povrchu Marsu. To nám poskytuje pohodlný způsob, jak testovat materiál, který zajistí budoucí astronauty v bezpečí, až se dostanou na Mars. “
S každou robotickou misí vyslanou na Mars pracují NASA a další kosmické agentury na den, kdy se boty astronautů konečně dotknou Rudé planety. Když se uskuteční první mise s posádkou na Marsu (aktuálně naplánovaná na 30. léta 20. století), budou následovat stopy některých skutečně neohrožených robotických průzkumníků!
