Рамановский лазерный спектрометр - Raman Laser Spectrometer

Рамановский лазерный спектрометр
ОператорЕвропейское космическое агентство
Производитель(INTA )
Тип инструментаРамановский спектрометр
Функцияминералогический состав
Продолжительность миссии≥ 7 месяцев[1]
Интернет сайтНабор инструментов ExoMars Rover
Хост космический корабль
Космический корабльРозалинд Франклин марсоход
ОператорЕвропейское космическое агентство
Дата запускаАвгуст – октябрь 2022 г.[2]
РакетаПротон-М /Бриз-М
Запустить сайтБайконур

Рамановский лазерный спектрометр (RLS) - это миниатюра Рамановский спектрометр это часть научной полезной нагрузки на борту Европейское космическое агентствос Розалинд Франклин марсоход,[3] поручено искать биосигнатуры и биомаркеры на Марсе. Запуск марсохода планируется в августе – октябре 2022 года. приземлиться на Марсе весной 2023 г.[2]

Рамановская спектроскопия это очень полезный метод, используемый для идентификации минеральных фаз, образующихся в результате связанных с водой процессов.[4][5][6] RLS поможет выявить органические соединения и ищите микробные жизнь путем выявления минеральных продуктов и индикаторов биологической активности. RLS предоставит геологическую и минералогическую контекстную информацию, которая будет научно коррелировать с информацией, полученной другими инструментами.[7]

Обзор

RLSПараметр / единицы[8]
ТипРамановский спектрометр
Масса2,4 кг
Потребляемая мощностьОт 20 Вт до 30 Вт
Длина волны лазера532 нм
Облучение образца0,4 - 8 кВт / см2
Спектральный диапазон150-3800 / см−1
Спектральное разрешениеОт 6 до 8 / см
Размер пятна50 мкм

Рамановская спектроскопия чувствительна к составу и структуре любого органическое соединение, что делает его мощным инструментом для окончательной идентификации и характеристики биомаркеры, и предоставление прямой информации о потенциальных биосигнатуры прошлых микробных жизнь на Марсе.[4] Этот инструмент также предоставит общую минералогическую информацию о магматических, метаморфных и осадочных процессах.[4]

RST также будет сопоставлять свою спектральную информацию с другими спектроскопическими и визуализирующими приборами, такими как инфракрасный спектрометр и Микромега-ИК.[4] Это будет первый рамановский анализатор, который будет развернут для исследования планет.[7] Первую версию марсохода представил Фернандо Рулль-Перес и Сильвестр Морис в 2003 г.[7] RLS разрабатывается европейским консорциумом, объединенным испанскими, французскими, немецкими и британскими партнерами.[7] В Главный следователь Фернандо Рулль-Перес, из Испанский центр астробиологии.[4] Соисследователь из Observatoire Midi-Pyrénées (LAOMP), Франция.[9]

Три основных компонента: Блок спектрометра, то Блок управления и возбуждения (включая силовые преобразователи), и Оптическая головка.[10]

Принцип и действие

Инструмент RLS предоставляет структурный отпечаток, по которому можно идентифицировать молекулы. Он используется для анализа колебательные режимы вещества в твердом, жидком или газообразном состоянии.[7] Техника опирается на Рамановское рассеяние фотона молекулами, которые возбуждаются до более высоких уровней колебательной или вращательной энергии. Более подробно, он будет собирать и анализировать рассеянный свет, излучаемый лазер на раздробленном образце горной породы Марса; то спектр наблюдаемое (количество пиков, положение и относительные интенсивности) определяется молекулярной структурой и составом соединения, что позволяет идентифицировать и характеризовать соединения в образце.[4]

Некоторые преимущества RLS перед другими анализаторами заключаются в том, что он неразрушающий, анализ выполняется за доли секунды, а спектральные полосы обеспечивают окончательный состав материала.[7] Измерения RLS будут проводиться на полученном измельченном образце порошка, и это будет полезным инструментом для выявления наличия органических молекул для дальнейшего биомаркер поиск по МОМА анализатор.[нужна цитата ]

В процессор Плата выполняет несколько ключевых функций для управления рамановским спектрометром, работы со спектром, хранения данных и связи с ровером. Инструмент в сборе имеет массу 2,4 кг (5,29 фунта) и потребляет около 30 W во время работы.[4][7][8]

Цели

Цель RLS - искать признаки прошлого жизнь на Марсе (биосигнатуры и биомаркеры ) путем анализа пробуренных образцов, взятых на глубине 2 метров от поверхности Марса Розалинд Франклин колонковое бурение. Научные цели RLS:[7]

  1. Определить органические соединения и искать жизнь.[11]
  2. Определите минеральные продукты и индикаторы биологической активности.[11]
  3. Охарактеризуйте минеральные фазы, полученные в результате связанных с водой процессов.
  4. Охарактеризуйте изверженные минералы и продукты их изменения.
  5. Охарактеризуйте водную / геохимическую среду в неглубоких подповерхностных слоях как функцию глубины.

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Ваго, Хорхе Л .; и другие. (Июль 2017 г.). «Обитаемость на раннем Марсе и поиск биосигнатур с помощью вездехода ExoMars». Астробиология. 17 (6–7): 471–510. Bibcode:2017AsBio..17..471V. Дои:10.1089 / аст.2016.1533. ЧВК  5685153. PMID  31067287.
  2. ^ а б «№ 6–2020: ExoMars отправится на Красную планету в 2022 году» (Пресс-релиз). ЕКА. 12 марта 2020 г.. Получено 12 марта 2020.
  3. ^ Хауэлл, Элизабет (24 июля 2018 г.). «ЭкзоМарс: в поисках жизни на Марсе». Space.com. Получено 13 марта, 2020.
  4. ^ а б c d е ж г "Набор инструментов ExoMars Rover: RLS - Рамановский спектрометр". Европейское космическое агентство. 3 апреля 2013 г.
  5. ^ Popp, J .; Шмитт, М. (2006). «Рамановская спектроскопия, преодолевая земные преграды!». Журнал Рамановской спектроскопии. 35 (6): 18–21. Bibcode:2004JRSp ... 35..429P. Дои:10.1002 / jrs.1198.
  6. ^ Рулль Перес, Фернандо; Мартинес-Фриас, Хесус (2006). "Рамановская спектроскопия идет на Марс" (PDF). Спектроскопия в Европе. 18 (1): 18–21.
  7. ^ а б c d е ж г час Рамановский лазерный спектрометр для миссии марсохода ExoMars на Марс. Фернандо Рулль, Сильвестр Морис, Ян Хатчинсон, Андони Морал, Карлос Перес, Карлос Диас, Мария Коломбо, Томас Беленгер, Гильермо Лопес-Рейес, Антонио Сансано, Оливье Форни, Янн Паро, Николас Стрибиг, Симон Николу, Крис Хову Пабло Родригес, Лаура Сеоане, Амайя Сантьяго, Хосе А. Родригес-Прието, Хесус Медина, Палома Гальего, Росарио Канчаль, Пилар Сантамария, Гонсало Рамос, Хорхе Л. Ваго и от имени команды RLS. Астробиология, 1 июля 2017 г., 17 (6-7), стр. 627-654. Дои:10.1089 / ast.2016.1567
  8. ^ а б Рамановский лазерный пектрометр для миссии ExoMars 2020. Возможности инженерной и квалификационной модели и будущая деятельность. (PDF). А.Г. Морала, Ф. Рулл, С. Морис, И. Хатчинсон, К.П. Канора, Л. Сеоан, Р. Канчал, П. Галлего, Дж. Рамос, J.A.R. Прието, А. Сантьяго, П. Сантамария, М. Коломбо, Т. Беленгер, Г. Лопес, К. Кинтана, Х. Зафра, А. Беррокаль, К. Пинтор, Х. Кабреро, Дж. Саис. 49-я Конференция по изучению Луны и планет, 2018. Вклад LPI. № 2083.
  9. ^ "Набор инструментов ExoMars Rover". exploration.esa.int. Получено 2018-07-22.
  10. ^ [1]
  11. ^ а б Поиски признаков ранней жизни на Марсе: рамановская спектроскопия и миссия Exomars. Хауэлл Г. Эдвардс, Ян Б. Хатчинсон, Ричард Ингли, Ник Р. Уолтем, Сара Бердсли, Шон Доусон и Саймон Вудворд. Спектроскопия в Европе.