Сканирование жилых помещений с помощью комбинационного рассеяния света и люминесценции на предмет органических и химических веществ - Scanning Habitable Environments with Raman and Luminescence for Organics and Chemicals

Сканирование жилых помещений с помощью комбинационного рассеяния света и люминесценции на предмет органических и химических веществ (ШЕРЛОК) ультрафиолетовый Рамановский спектрометр который использует мелкомасштабную визуализацию и ультрафиолетовый (УФ) лазер для определения мелкомасштабной минералогии и обнаружения органические соединения разработан для Упорство марсоход как часть Марс 2020 миссия.[1][2] Он построен на Лаборатория реактивного движения при этом основные подсистемы доставляются из Малинские космические научные системы и Лос-Аламосская национальная лаборатория. Главный следователь - Лютер Бигл, а заместитель главного исследователя - Рохит Бхартия.

SHERLOC будет иметь калибровочную мишень с возможным Костюм марс материалы, и он будет измерять, как они меняются с течением времени в среде на поверхности Марса.[3]

Цели

По данным 2017 г. Ассоциация университетов космических исследований (USRA) отчет:[2]

Цели расследования SHERLOC:

  • Оцените потенциал обитаемости образца и его водную историю.
  • Оцените доступность ключевых элементов и источников энергии для жизни (C, H, N, O, P, S и т. Д.)
  • Определите, сохранились ли потенциальные биосигнатуры в марсианских породах и обнажениях.
  • Проведите анализ органических и минеральных веществ для выборочного кэширования проб.

Для этого SHERLOC делает следующее:

  • Обнаруживает и классифицирует органические и астробиологически важные минералы на поверхности и вблизи недр Марса.
  • Объемная органическая чувствительность от 10-5 до 10-6 по массе на пятне 7 x 7 мм.
  • Тонкая органическая чувствительность от 10-2 до 10-4 мас. / Мас. С пространственным разрешением <100 мкм
  • Обнаружение и классификация астробиологически значимых минералов (ARM) с разрешением <100 мкм
— Бигл, Л. В. и др., USRA (2017)[2]

Строительство

На марсоходе есть три места, где расположены компоненты SHERLOC. Башня SHERLOC в сборе (STA) монтируется на конце рычага марсохода. STA содержит компоненты спектроскопии и визуализации. Корпус SHERLOC Body Assembly (SBA) расположен на шасси марсохода и действует как интерфейс между STA и марсоходом Mars 2020. SBA занимается обработкой команд и данных, а также распределением энергии. Калибровочная мишень (SCT) SHERLOC расположена на передней части шасси ровера и содержит спектральные стандарты.

SHERLOC состоит из элементов изображения и спектроскопии. Он имеет два компонента визуализации, состоящих из устаревшего оборудования от MSL МАХЛИ инструмент. Один из них предназначен для повторной печати, которая может генерировать цветные изображения в нескольких масштабах. Другой действует как механизм, который позволяет прибору получать контекстное изображение образца и автоматически фокусировать лазерное пятно для спектроскопической части исследования SHERLOC.

Для спектроскопии используется Лазер NeCu для генерации УФ-фотонов (248,6 нм), которые могут генерировать характеристические фотоны комбинационного рассеяния и флуоресценции из интересного с научной точки зрения образца. Лазер глубокого УФ-излучения совмещен с формирователем изображения и интегрирован в оптическую систему автофокусировки / сканирования, которая позволяет коррелировать спектральные сигнатуры с текстурами поверхности, морфологией и видимыми особенностями. Контекстный формирователь изображения имеет пространственное разрешение 30 мкм и в настоящее время предназначен для работы в диапазоне длин волн 400-500 нм.[4]

ШЕРЛОК
инструмент - снаружи
инструмент - внутри
тестовое изображение

Смотрите также

использованная литература

  1. ^ Вебстер, Гай (31 июля 2014 г.). «SHERLOC для микрокарты марсианских минералов и углеродных колец». НАСА. Получено 31 июля 2014.
  2. ^ а б c Beegle, L.W .; и другие. (2017). «Исследование SHERLOC для MARS 2020 (SHERLOC: Сканирование жилых сред с помощью комбинационного рассеяния света и люминесценции на предмет органических и химических веществ, исследование на 2020 год)» (PDF). Ассоциация университетов космических исследований. Получено 30 августа 2017.
  3. ^ «Следующий марсоход НАСА может создать более безопасные скафандры для астронавтов, исследующих Марс». Новости Меркурия. 20 февраля 2018 г.. Получено 24 февраля 2018.
  4. ^ Beegle, L .; Bhartia, R .; Белый, М .; DeFlores, L .; Abbey, W .; У, Йен-Хун; Cameron, B .; Мур, Дж .; Фрис, М. (1 марта 2015 г.). «SHERLOC: Сканирование жилых помещений с помощью комбинационного рассеяния света и люминесценции на предмет органических и химических веществ». 2015 IEEE Aerospace Conference: 1–11. Дои:10.1109 / AERO.2015.7119105. ISBN  978-1-4799-5379-0.

внешняя ссылка