Portret radovednosti, sestavljen iz neobdelanih slik, pridobljenih z MAHLI dne Sol 85 (11. november 2012 UTC) Zasluge: NASA/JPL-Caltech/Malin Space Science Systems. Kompozit Jasona Majora.
Včeraj je glavni raziskovalec Marsovega znanstvenega laboratorija John Grotzinger razburil ves svet vesoljske znanosti z mamljivo obljubo 'pretresljivo' novice na obzorju – dobesedno »ena za zgodovinske knjige«, kot se je izrazil v intervju z NPR . Zdi se, da je eno glavnih znanstvenih orodij Curiosityja, instrument za analizo vzorcev na Marsu (SAM), odkrilo ...nekaj… znotraj nedavno zbranih vzorcev, po možnosti iz vetrovnega materiala, zbranega na mestu, imenovanem 'Rocknest' v začetku tega meseca.
Za zdaj pa ekipa MSL molči o vseh podrobnostih, dokler niso razumno prepričani, da vedo, kaj imajo. Špekulacij je veliko - nekaj resnih, nekateri ne - a bistvo je, da bomo vsi morali počakati na objavo uradnih novic. Medtem je tu vaša priložnost, da izveste nekaj več o fascinantnem visokotehnološkem pripomočku za okus Marsa, imenovanem SAM.
Instrument za analizo vzorcev na Marsu (SAM) je približno velikosti okenske klimatske naprave v sprednjem delu Nasinega roverja Curiosity. Pravzaprav je zbirka treh instrumentov, SAM sestavljena iz plinskega kromatografa (GC), kvadrupolnega masnega spektrometra (QMS) in nastavljivega laserskega spektrometra (TLS) ter sistemov, ki manipulirajo in obdelujejo vzorce.
Označena fotografija SAM z odstranjenimi stranskimi pokrovi
Čeprav je večinoma v celoti v Curiosityju, ima SAM dve majhni dovodni cevi, ki omogočata dostop do vzorcev tal, zbranih z roverjevo roko, kot tudi dovoda za atmosferske pline.
Na Zemlji bi vsi ti različni instrumenti napolnili laboratorij. Toda, da bi jih vse namestili v Curiosity, ki je približno velik kot Mini Cooper (vendar le polovico mase), so jih skrbno zmanjšali, da bi se prilegali v eno samo pravokotno strukturo, ki tehta približno 40 kg (88 lbs).
Takole delujejo komponente SAM:
Plinski kromatograf (GC)
GC ima šest komplementarnih kromatografskih kolon. Sklop GC razvršča, meri in identificira pline, ki jih loči od mešanic plinov s potiskanjem mešanih plinov skozi dolge zvite cevi s tokom plinastega helija. Molekule plina razvrsti po teži: izhajajo iz cevi v vrstnem redu od najlažjih (prvi ven) do najtežjih (ven zadnji). Ko so plini razvrščeni, lahko GC usmerja količine ločenih plinov v QMS ali TLS za nadaljnjo analizo.
Kvadrupolni masni spektrometer (QMS)
QMS identificira pline po molekulski masi in električnem naboju njihovih ioniziranih stanj. Na molekule sproži hitre elektrone in jih razbije na drobce. Nato drobce razvrsti po teži z električnimi polji AC in DC. Spektri, ki jih ustvari QMS detektor, edinstveno identificirajo molekule v plinih.
Nastavljivi laserski spektrometer (TLS)
TLS uporablja absorpcijo svetlobe pri določenih valovnih dolžinah za merjenje koncentracij in razmerij izotopov določenih kemikalij, pomembnih za življenje: metana, ogljikovega dioksida in vodne pare. Izotopi so različice istega elementa z različnimi atomskimi masami, njihova razmerja pa lahko zagotovijo informacije o Marsovi geološki strukturi - in mordaje billogika - zgodovina.
QMS in GC lahko delujeta skupaj v načinu GCMS za ločevanje in dokončno identifikacijo organskih spojin. TLS pridobi natančna razmerja izotopov za C in O v ogljikovem dioksidu ter meri ravni metana in njegovega izotopa ogljika v sledovih.
Poleg teh treh analitičnih instrumentov ima SAM tudi mehanske podporne naprave: sistem za obdelavo vzorcev (SMS) in laboratorij za kemično ločevanje in obdelavo (CSPL). CSPL vključuje visoko prevodne in mikro ventile, plinske razdelilnike z grelniki in temperaturnimi monitorji, kemične in mehanske črpalke, rezervoarje in regulatorje nosilnega plina, monitorje tlaka, pirolizne peči ter kemične čistilnike in zbiralnike.
SMS ima kolo s 74 majhnimi skodelicami, kjer so vzorci zemlje, ki jih je zbrala robotska roka Curiosity, pripravljeni za analizo. 59 so kremenčeve skodelice, ki so majhne pečice, ki jih je mogoče segreti na zelo visoke temperature, da črpajo pline iz vzorcev v prahu. 9 zaprtih skodelic je napolnjenih s kemičnimi topili za eksperimente pri nižjih temperaturah, namenjenih iskanju organskih spojin. Ostalih 9 skodelic vsebuje materiale za kalibracijo.
S to zbirko natančnih orodij je SAM posebej zasnovan za iskanje dokazov o bivalnem okolju na Marsu, bodisi v preteklosti ali sedanjosti. Ker zavzema več kot polovico znanstvene tovorne površine roverja, bi lahko rekli, da je Curiosity sam posebej zasnovan za prenašanje SAM po Marsu (čeprav tega ne bomo povedali drugim instrumentom!)
Ker vemo le, da 'vznemirljive' novice Grotzingerja in njegove ekipe prihajajo iz podatkov, ki jih je zbral SAM, bi lahko varno domnevali, da ima nekaj opraviti z odkritjem neke vrste organske kemije ... a vsi bomo morali počakati na še nekaj tednov, da boste zagotovo vedeli. Kljub temu, ker je to glavni cilj MSL in Curiosity je komaj več kot 100 marsovskih dni v svoji misiji, je tudi najmanjši namig velikih novic pritegnil pozornost vseh.
Kot vsaka velika institucija bi tudi NASA rada trobila o pomembni ugotovitvi, zlasti v času, ko se sprejemajo proračunske odločitve.
– Joe Palca, NPR predmet
'Ta podatek bo eden za zgodovinske knjige,' je dejal Grotzinger. 'Izgleda res dobro.' (Preberi več tukaj .)
Več o drugih instrumentih SAM in Curiosity najdete tukaj , in si oglejte kratek video pregled SAM spodaj:
(Za še bolj poglobljen pogled na to, kako deluje SAM, preberite članek Emily Lakdawalla na blogu The Planetary Society tukaj .)
Rezultat mednarodnega prizadevanja znanstvenikov in inženirjev je bil SAM zgrajen in preizkušen v NASA Goddard Space Flight Center v Greenbeltu v Marylandu. Paul Mahaffy je glavni raziskovalec SAM.
Dodatni vir: Spletno mesto NASA Goddard Space Flight Center SAM . Vstavljene slike: sklop SAM/vhodi za trdne vzorce SAM. Zasluge za slike: NASA/JPL-Caltech.
________________
NADGRADNJA: Očitno NPR predmet kar je sprožilo vse govorice o velikih odkritjih iz Curiosityja je bilo veliko nesporazum … medtem ko podatki iz roverjaje'ena za zgodovinske knjige,' pravi P.I. John Grotzinger, ki se je nanašal na misijo kot celoto —nevsaka posamezna ugotovitev. Kljub temu bodo novice iz misije MSL predstavljene 3. decembra na konferenci American Geophysical Union v San Franciscu.
'Govorice in špekulacije, da so v tej zgodnji fazi velike nove ugotovitve misije, so napačne ... Na tej točki misije instrumenti na roverju niso odkrili nobenih dokončnih dokazov o Marsovih organskih snovi.'– JPL objava novic , 29. november 2012
