Im Juli 2020 wurde die Mars 2020 Rover - das Neueste aus dem Mars Exploration Program der NASA - wird seine lange Reise zum Roten Planeten beginnen. Heiß auf den Fersen der Gelegenheit und Neugierde Rover, die Mars 2020 Rover wird versuchen, einige der dringendsten Fragen zu beantworten, die wir über den Mars haben. Zu den wichtigsten zählt, ob der Planet in der Vergangenheit bewohnbare Bedingungen hatte oder nicht und ob dort mikrobielles Leben existierte oder nicht.
Zu diesem Zweck hat die Mars 2020Der Rover erhält Bohrproben von Marsgestein und legt sie in einem Cache beiseite. Zukünftige Missionen mit Besatzung können diese Proben abrufen und zur Analyse auf die Erde zurückbringen. In einer kürzlich veröffentlichten Ankündigung gab die NASA jedoch an, dass ein Stück eines Marsmeteors das begleiten wird Mars 2020 Rover zurück zum Mars, mit dem der wertvolle Laserscanner des Rovers kalibriert wird.
Dieser Laserscanner ist als SHERLOC-Instrument (Scanning Habitable Environments with Raman and Luminescence for Organics and Chemicals) bekannt. Die Auflösung des Lasers kann selbst feinste Merkmale in Gesteinsproben beleuchten, zu denen auch versteinerte Mikroorganismen gehören können. Um dies zu erreichen, benötigt der Laser jedoch ein Kalibrierungsziel, damit das Wissenschaftsteam seine Einstellungen optimieren kann.
Normalerweise handelt es sich bei diesen Kalibrierungszielen um Gesteins-, Metall- oder Glasstücke, Proben, die das Ergebnis einer komplexen geologischen Geschichte sind. Als JPL-Wissenschaftler jedoch auf die Kalibrierungsanforderungen des SHERLOC eingingen, kamen sie auf eine ziemlich innovative Idee. Seit Milliarden von Jahren hat der Mars Einschläge erlebt, die Teile seiner Oberfläche in die Umlaufbahn gebracht haben. In einigen Fällen kamen diese Teile in Form von Meteoriten auf die Erde, von denen einige identifiziert wurden.
Während diese Meteoriten selten und nicht identisch mit den geologisch unterschiedlichen Proben sind Mars 2020 Rover wird sammeln, sie sind gut für die Zielübungen geeignet. Wie Luther Beegle von JPL, dem Hauptermittler von SHERLOC, kürzlich in einer Presseerklärung der NASA sagte:
"Wir untersuchen Dinge in einem so feinen Maßstab, dass wir aufgrund geringfügiger Fehlausrichtungen, die durch Temperaturänderungen oder sogar durch das Absetzen des Rovers im Sand verursacht werden, unser Ziel korrigieren müssen." Wenn wir untersuchen, wie das Instrument ein festes Ziel sieht, können wir verstehen, wie es ein Stück der Marsoberfläche sieht. “
In dieser Hinsicht ist die Mars 2020 Rover ist in guter Gesellschaft. Zum Beispiel, Neugierde verwendeten das ChemCham-Instrument (Chemistry and Camera), das auf laserinduzierter Durchbruchspektroskopie (LIBS) beruht, um die Elementzusammensetzung der erhaltenen Gesteins- und Bodenproben zu bestimmen. Ebenso die Gelegenheit Mit dem Miniatur-Thermoemissionsspektrometer (Mini-TES) des Rovers konnte dieser Rover die Zusammensetzung von Gesteinen aus der Ferne erfassen.
SHERLOC ist jedoch insofern einzigartig, als es das erste Instrument auf dem Mars sein wird, das Raman- und Fluoreszenzspektroskopie verwendet. Die Raman-Spektroskopie besteht darin, Materialien im sichtbaren, nahen Infrarot- oder nahen Ultraviolettbereich Licht auszusetzen und zu messen, wie die Photonen reagieren. Basierend darauf, wie sich ihre Energieniveaus nach oben oder unten verschieben, können Wissenschaftler das Vorhandensein bestimmter Elemente bestimmen.
Die Fluoreszenzspektroskopie beruht auf Ultraviolettlasern, um die Elektronen in Verbindungen auf Kohlenstoffbasis anzuregen, wodurch Chemikalien, von denen bekannt ist, dass sie sich in Gegenwart von Leben bilden (d. H. Biosignaturen), glühen. SHERLOC wird auch die von ihm untersuchten Gesteine fotografieren, damit das Wissenschaftsteam die chemischen Signaturen auf der Marsoberfläche abbilden kann.
Für ihre Zwecke benötigte das SHERLOC-Team eine Probe, die fest genug war, um den starken Vibrationen durch Start und Landung standzuhalten. Sie brauchten auch eine, die die richtigen Chemikalien enthielt, um die Empfindlichkeit von SHERLOC gegenüber Biosignaturen zu testen. Mit Hilfe des Johnson Space Centre und des Natural History Museum in London entschieden sie sich schließlich für eine Probe des Meteoriten Sayh al Uhaymir 008 (auch bekannt als SaU008).
Dieser Meteorit, der 1999 im Oman gefunden wurde, war robuster als andere Proben und konnte geschnitten werden, ohne dass der Rest des Meteoriten abblätterte. Infolgedessen wird SaU008 die erste Marsmeteoritenprobe sein, mit der Wissenschaftler nach früheren Lebenszeichen auf dem Mars suchen können. Es wird auch der erste Marsmeteorit sein, der ein Stück von sich selbst in den zurückversetzt Oberfläche vom Mars - obwohl technisch nicht der erste, der zurückgeschickt wird.
Diese Ehre geht an Zagami, einen Meteoriten, der 1962 in Nigeria gefunden wurde und ein Stück von sich an Bord der Mars zurückschicken ließ Mars Global Surveyor (MGS) im Jahr 1999. Diese Mission endete im Jahr 2007, daher schwebt dieses Stück seitdem im Orbit des Mars herum. Außerdem das Team dahinter Mars 2020Das SuperCam-Instrument wird auch einen Mars-Meteoriten für eigene Kalibrierungstests hinzufügen.
Zusammen mit Bits von SaU008, der Mars 2020 Die Nutzlast enthält Muster fortgeschrittener Materialien. Diese Materialien werden nicht nur zur Kalibrierung von SHERLOC verwendet, sondern auch getestet, um festzustellen, wie sie dem Wetter und der Strahlung des Mars standhalten. Wenn sie sich als robust genug erweisen, um auf der Marsoberfläche zu überleben, könnten diese Materialien zur Herstellung von Raumanzügen, Handschuhen und Helmen für zukünftige Astronauten verwendet werden.
Marc Fries, SHERLOC-Co-Ermittler und Kurator für außerirdische Materialien im Johnson Space Center, sagte dazu:
„Das SHERLOC-Instrument ist eine wertvolle Gelegenheit, sich auf die bemannte Raumfahrt vorzubereiten und grundlegende wissenschaftliche Untersuchungen der Marsoberfläche durchzuführen. Es gibt uns eine bequeme Möglichkeit, Material zu testen, das zukünftige Astronauten schützt, wenn sie zum Mars gelangen. “
Mit jeder Robotermission, die zum Mars geschickt wird, arbeiten die NASA und andere Weltraumagenturen auf den Tag hin, an dem die Stiefel der Astronauten endlich auf dem Roten Planeten landen werden. Wenn die erste Mission mit Besatzung zum Mars durchgeführt wird (derzeit für die 2030er Jahre geplant), werden sie den Spuren einiger wirklich unerschrockener Roboterforscher folgen!
