Новости космоса и технологий. » Космос и астрономия » Новый марсоход НАСА будет использовать рентгеновские лучи для поиска окаменелостей

Новый марсоход НАСА будет использовать рентгеновские лучи для поиска окаменелостей

Опубликовал: Admin, 23-09-2020, 01:01, Космос и астрономия, 60, 0

Новый марсоход НАСА будет использовать рентгеновские лучи для поиска окаменелостей

У марсохода NASA Mars 2020 Perseverance впереди непростой путь: после того, как он пройдет мучительную фазу входа, спуска и посадки 18 февраля 2021 года, он начнет поиск следов микроскопической жизни, появившейся миллиарды лет назад. . Вот почему он упакован в PIXL, прецизионный рентгеновский аппарат на базе искусственного интеллекта (AI).

Сокращенно от Planetary Instrument for X-ray Lithochemistry, PIXL - это инструмент размером с коробку для завтрака, расположенный на конце Персеверанса длиной 7 футов (2 метра). роботизированная рука . Наиболее важные образцы марсохода будут собраны буром на конце руки, а затем спрятаны в металлических трубках, которые Perseverance отложит на поверхности для возвращения на Землю в ходе будущей миссии.

Почти каждая миссия, которая успешно приземлялась на Марсе, от десантных аппаратов Viking до марсохода Curiosity, включала в себя какой-либо рентгеновский флуоресцентный спектрометр. Одним из основных отличий PIXL от своих предшественников является его способность сканировать горные породы с помощью мощного, точно сфокусированного рентгеновского луча, чтобы обнаружить, где и в каком количестве химические вещества распределены по поверхности.

«Рентгеновский луч PIXL настолько узок, что может определять детали размером с крупицу соли. Это позволяет нам очень точно связывать химические вещества, которые мы обнаруживаем, с определенными текстурами в скале», - сказала Эбигейл Олвуд, главный исследователь PIXL в NASA. Лаборатория движения в Южной Калифорнии.

Текстуры горных пород будут важным ключом к решению, какие образцы стоит вернуть на Землю. На нашей планете явно искривленные породы, называемые строматолитами, были сделаны из древних слоев бактерий, и они являются лишь одним из примеров окаменелой древней жизни, которую ученые будут искать.

Ночная сова с искусственным интеллектом

Чтобы помочь найти лучшие цели, PIXL полагается не только на прецизионный рентгеновский луч. Ему также нужен гексапод - устройство с шестью механическими ножками, соединяющими PIXL с роботизированной рукой и управляемое искусственным интеллектом для наиболее точного прицеливания. После того, как рука марсохода помещается рядом с интересным камнем, PIXL с помощью камеры и лазера рассчитывает расстояние до него. Затем эти ноги совершают крошечные движения - порядка 100 микрон, что примерно в два раза больше ширины человеческого волоса, - поэтому устройство может сканировать цель, отображая химические вещества, обнаруженные в области размером с почтовую марку.

«Гексапод сам понимает, как направить и вытянуть лапы еще ближе к каменной цели», - сказал Олвуд. «Это как маленький робот, который устроился как дома на конце руки марсохода».

Затем PIXL измеряет рентгеновские лучи 10-секундными импульсами от единая точка на камне перед тем, как инструмент наклонится на 100 микрон и сделает еще одно измерение. Чтобы создать одну из тех химических карт размером с почтовую марку, возможно, потребуется проделать это тысячи раз в течение целых восьми или девяти часов.

Отчасти именно эти временные рамки делают микроскопические настройки PIXL настолько критичными: температура на Марсе меняется более чем на 100 градусов по Фаренгейту (38 градусов по Цельсию) в течение дня, в результате чего металл на роботизированной руке Perseverance расширяется и сжимается на столько же полдюйма (13 миллиметров). Чтобы свести к минимуму тепловые сокращения, с которыми приходится бороться PIXL, инструмент будет проводить свои исследования после захода Солнца.

«PIXL - это сова», - сказал Олвуд. «Ночью температура более стабильна, и это также позволяет нам работать в то время, когда на ровере меньше активности».

Рентген для искусства и науки

Задолго до того, как рентгеновская флуоресценция достигла Марса, геологи и металлурги использовали ее для идентификации материалов. Со временем это стало стандартной музейной техникой выявления происхождения картин или обнаружения подделок.

«Если вы знаете, что художник обычно использовал определенный титановый белила с уникальной химической сигнатурой тяжелых металлов, это свидетельство может помочь подтвердить подлинность картины», - сказал Крис Хейрвег, эксперт по рентгеновской флуоресценции из группы PIXL в JPL. «Или вы можете определить, возник ли конкретный вид краски в Италии, а не во Франции, связав его с определенной художественной группой того времени».

Для астробиологов рентгеновская флуоресценция - это способ читать истории, оставленные древним прошлым. Олвуд использовал его, чтобы определить, что строматолитовые породы, найденные в ее родной стране Австралии, являются одними из самых старых окаменелостей микробов на Земле, возраст которых составляет 35 миллиарда лет. Составление карты химического состава текстур горных пород с помощью PIXL даст ученым подсказки для интерпретации того, может ли образец быть окаменелым микробом.

Подробнее о миссии

Ключевой целью миссии Perseverance на Марсе является астробиология, включая поиск признаков древней микробной жизни. Марсоход также будет характеризовать климат и геологию планеты, проложить путь для исследования Красной планеты людьми и станет первой планетарной миссией по сбору и хранению марсианской породы и реголита (сломанной Камня И пыли). Последующие миссии, которые в настоящее время рассматриваются НАСА в сотрудничестве с Европейским космическим агентством, будут отправлять космические аппараты на Марс, чтобы собрать эти кэшированные образцы с поверхности и вернуть их на Землю для углубленного анализа.


Источник


У данной публикации еще нет комментариев. Хотите начать обсуждение?

Написать комментарий
Имя:*
E-Mail:
Введите код: *
Кликните на изображение чтобы обновить код, если он неразборчив


Поиск по сайту
Полезные ссылки
Оцените работу сайта

TEHNONEWS

Новости космоса технологий нанотехнологий физики и химии