人類最新突破!科學家成功測試美宇航局火星2020漫遊者雷射系統!

2020-12-03 遨遊世界科學

最細消息,美國宇航局的2020年火星漫遊者到達了另一個裡程碑,首次成功測試其超級凸輪儀器!科學家們為之歡呼!

超級凸輪儀器也稱SuperCam,是一種利用雷射誘導擊穿光譜(LIBS)的遙感儀器,將於2020年7月與火星漫遊者一起發射。它的目的是研究火星表面巖石和土壤的礦物組成、硬度和質地,並尋找可能與這顆紅色星球過去地質歷史有關的有機化合物。簡單來說,這套超級攝像機的雷射系統將幫助我們徹底研究火星的地質歷史,了解火星的神秘過去!

作為一顆寒冷乾燥並存的行星,火星表面在過去的幾十億年裡一直保持著原始狀態。然而,火星的歷史告訴我們這顆紅色星球早期的氣候更溫暖、更溼潤,有降水、河流和湖泊。這種類似地球的早期環境讓科學家無比好奇,當然更重要的是探索火星上是否有生命的存在,如果有的話,它發生了什麼?

而這一切將等待著火星2020漫遊者的探索,火星2020漫遊者任務是美國宇航局火星探測計劃的一部分,目前科學家正在緊張測試火星2020的各項任務,其中就包括這項歷史性的雷射遙感系統!

來自洛斯阿拉莫斯國家實驗室(Los Alamos National Laboratory)的研究人員測試了該儀器聚焦目標、拍照、然後在發射雷射時記錄光譜的能力,並使用一塊方解石進行測試,得到了方解石礦物的清晰圖像和光譜信號。

超級攝像頭

超級攝像頭安裝在火星2020漫遊者的桅杆單元的一側。這是目前正在探索火星的美國宇航局「好奇號」探測車上化學攝像機儀器的先進版本。該化學攝像機設備可以向火星探測器周圍25英尺內的巖石和土壤發射紅外線雷射束,並觀察雷射脈衝產生的等離子體發出的光。據行星協會稱,反過來,研究人員能夠測量樣本中存在的元素,更好地了解行星的表面地質。超級攝像機還將使用另外兩種礦物學技術:可見光和紅外光的反射率光譜法,以及遠程拉曼光譜法。

所謂拉曼光譜是指使用一種更柔和的綠色雷射束來刺激巖石或土壤表面的分子,利用拉曼光譜,可以使一小部分雷射與目標樣品的分子相互作用,從而改變波長與分子鍵的振動能量成比例。因此,返回的拉曼光譜可以用來鑑別樣品中的礦物質。而化學和礦物學儀器可以幫助我們了解火星上存在生命的可能性,他們可以發現許多關於環境性質的線索,比如液態水存在的地方、pH值、氧化水平、持續時間、蒸發速度以及沉積物的來源。

美國宇航局2020年火星漫遊者上的超級凸輪儀器將同時具有用於雷射誘導擊穿光譜(LIBS)的紅外雷射束和用於拉曼光譜的綠色雷射束。雷射束將在不同的時間發射,用於對地球的地質化學進行遠程分析。此外,超級攝像機還配備了一個提供彩色圖像的遠程微型成像儀和一個麥克風,可以在火星上首次錄製聲音。

麥克風記錄的雷射產生的衝擊波將依據雷射束進入巖石時發出的『轟擊』聲的變化從而提供給科學家一個測量巖石硬度的方法!麥克風還可以用來研究陣風和湍流產生的風的聲音,以及火星探測器穿越火星時產生的聲音。

之後超級凸輪的紅外光譜儀和麥克風將進行進一步的測試,為2020年的發射做準備!

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