Analýza vzorků na Marsu - Sample Analysis at Mars

Analýza vzorků na Marsu pro MSL.

Analýza vzorků na Marsu (SAM) je sada nástrojů na internetu Mars Science Laboratory Zvědavost rover. Sada nástrojů SAM bude analyzovat organické látky a plyny z atmosférických i pevných vzorků.[1][2]Byl vyvinut NASA Goddardovo vesmírné středisko, Laboratoire des Atmosphères Milieux Observations Spatiales (LATMOS) přidružený k Laboratoire Inter-Universitaire des Systèmes Atmosphériques (LISA) (společně provozovaná Francií Centre national de la recherche scientifique a pařížský univerzity) a Včelí robotika, spolu s mnoha dalšími externími partnery.[1][3][4]

Nástroje

Sada SAM

Sada SAM se skládá ze tří nástrojů:

  1. The kvadrupólový hmotnostní spektrometr (QMS) detekuje plyny odebrané z atmosféry nebo plyny uvolněné z pevných vzorků zahříváním.[1][5]
  2. The plynový chromatograf (GC) se používá k oddělení jednotlivých plynů ze složité směsi na molekulární složky. Výsledný tok plynu se analyzuje v hmotnostním spektrometru s hmotnostním rozsahem 2–535 Daltoni.[1][5]
  3. The laditelný laserový spektrometr (TLS) provádí přesná měření kyslík a uhlík izotop poměry v oxid uhličitý (CO.)2) a metan (CH4) v atmosféra Marsu za účelem rozlišení mezi nimi geochemický nebo biologický původ.[1][4][5][6][7]

Subsystémy

SAM má také tři subsystémy: „laboratoř pro chemickou separaci a zpracování“ pro obohacování a derivatizaci[je zapotřebí objasnění ] z organické molekuly vzorku; systém pro manipulaci se vzorky (SMS) pro přepravu prášku dodaného z vrtáku MSL do vstupu SAM a do jedné ze 74 kelímků na vzorky.[1] SMS poté přesune vzorek do pece SAM, aby uvolnil plyny zahřátím až na 1000 ° C;[1][8] a subsystém čerpadla k čištění separátorů a analyzátorů.

The Laboratoř kosmické fyziky na Michiganská univerzita postavil hlavní napájecí zdroj, řídicí a manipulační jednotku, ovladač ventilů a ohřívačů, ovladač vláken / předpětí a vysokonapěťový modul. Nechlazené infračervené detektory byly vyvinuty a poskytovány polština společnost VIGO System.[9]

Časová osa

  • 9. listopadu 2012: První hmotou se stal špetek jemného písku a prachu Marťan vzorek uložený do SAM. Vzorek pocházel z části zvané větrem foukaného materiálu Rocknest, který dříve poskytl vzorek pro mineralogickou analýzu od CheMin nástroj.[10]
  • 3. prosince 2012: NASA uvedla, že SAM detekoval voda molekuly, chlór a síra. Náznaky organických sloučenin nelze vyloučit jako kontaminaci Zvědavost sama o sobě.[11][12]
  • 16. prosince 2014: NASA ohlásila Zvědavost rover detekoval „desetinásobný hrot“, pravděpodobně lokalizovaný, ve výši metan v Marťanská atmosféra. Ukázková měření provedená „desetkrát za 20 měsíců“ ukázala nárůst na konci roku 2013 a na začátku roku 2014, v průměru „7 dílů metanu na miliardu v atmosféře“. Před a poté byly hodnoty v průměru kolem jedné desetiny této úrovně.[13][14] Kromě toho vysoké úrovně organické chemikálie, zejména chlorbenzen, byly detekovány v prášku vyvrtaném z jedné ze skal s názvem „Cumberland “, analyzováno vozem Curiosity.[13][14]
  • 24. března 2015: NASA oznámila první detekci dusík uvolněné po zahřátí povrchových sedimentů na planetě Mars. Dusík v dusičnan je v "pevném" stavu, což znamená, že je v oxidované formě, kterou lze použít žijící organismy. Objev podporuje představu, pro kterou mohl být starověký Mars obyvatelný život.[15][16][17]
  • 4. dubna 2015: NASA ohlásila studie založené na měřeních pomocí nástroje Sample Analysis at Mars (SAM) na internetu Zvědavost rover, z Marťanská atmosféra použitím xenon a argon izotopy. Výsledky poskytly podporu pro "prudkou" ztrátu atmosféry na počátku historie Marsu a byly v souladu s atmosférický podpis nalezený v kouscích atmosféry zachycených v některých Marťanské meteority našel na Zemi.[18]
Metan měření v atmosféra z Mars
podle Zvědavost rover (Srpen 2012 až září 2014).
Metan (CH4) na Marsu - potenciální zdroje a propady.
Srovnání organické látky v Marťanské skály – chlorbenzen úrovně byly mnohem vyšší vCumberland "vzorek horniny.
Detekce organické látky v „Cumberland "vzorek horniny.
Spektrální analýza (SAM) Skála „Cumberland“.

Galerie

Videa

Rozhovor s Paulem Mahaffym, hlavním vyšetřovatelem analýzy vzorků na Marsu (SAM).
Vědci a inženýři používají komoru Marsu k testování vzorků na přístroji SAM.

Viz také

Reference

  1. ^ A b C d E F G „MSL Science Corner: Sample Analysis at Mars (SAM)“. NASA /JPL. Citováno 9. září 2009.
  2. ^ Přehled sady nástrojů SAM
  3. ^ Cabane, M .; et al. (2004). „Existoval život na Marsu? Hledání organických a anorganických podpisů, jeden z cílů„ SAM “(analýza vzorku na Marsu)“ (PDF). Pokroky ve vesmírném výzkumu. 33 (12): 2240–2245. Bibcode:2004AdSpR..33.2240C. doi:10.1016 / S0273-1177 (03) 00523-4.
  4. ^ A b „Sample Analysis at Mars (SAM) Instrument Suite“. NASA. Říjen 2008. Citováno 9. října 2009.
  5. ^ A b C Mahaffy, Paul R .; et al. (2012). „The Sample Analysis at Mars Investigation and Instrument Suite“. Recenze vesmírných věd. 170 (1–4): 401–478. Bibcode:2012SSRv..170..401M. doi:10.1007 / s11214-012-9879-z.
  6. ^ Tenenbaum, D. (9. června 2008). „Making Sense of Mars Methane“. Astrobiologický časopis. Citováno 8. října 2008.
  7. ^ Tarsitano, C. G .; Webster, C. R. (2007). "Multilaser Herriott buňka pro planetární laditelné laserové spektrometry". Aplikovaná optika. 46 (28): 6923–6935. Bibcode:2007ApOpt..46.6923T. doi:10,1364 / AO.46.006923. PMID  17906720.
  8. ^ Kennedy, T .; Mumm, E .; Myrick, T .; Frader-Thompson, S. (2006). „Optimalizace systému pro manipulaci se vzorky Marsu prostřednictvím koncentrované funkčnosti“ (PDF). Archivovány od originál (PDF) dne 2009-03-27. Citováno 2012-08-03.
  9. ^ „Systém Vigo / Vigo IR detektory na Marsu“. Vigo.com.pl. 13. prosince 2011. Archivovány od originál dne 8. října 2012. Citováno 17. srpna 2012.
  10. ^ „Laboratorní sada Rover„ SAM “chutná půdou“. JPL -NASA. 13. listopadu 2012.
  11. ^ Brown, Dwayne; Webster, Guy; Neal-Jones, Nancy (3. prosince 2012). „NASA Mars Rover plně analyzuje první vzorky marťanské půdy“. NASA. Citováno 3. prosince 2012.
  12. ^ "'Na Marsu byla nalezena komplexní chemie ". 3 Zprávy NZ. 4. prosince 2012.
  13. ^ A b Webster, Guy; Neal-Jones, Nancy; Brown, Dwayne (16. prosince 2014). „NASA Rover nalézá na Marsu aktivní a starou organickou chemii“. NASA. Citováno 16. prosince 2014.
  14. ^ A b Chang, Kenneth (16. prosince 2014). "'Skvělý okamžik: Rover najde stopu, že Mars může ukrýt život “. New York Times. Citováno 16. prosince 2014.
  15. ^ Neal-Jones, Nancy; Steigerwald, William; Webster, Guy; Brown, Dwayne (24. března 2015). „Curiosity Rover najde biologicky užitečný dusík na Marsu“. NASA. Citováno 25. března 2015.
  16. ^ „Zvědavost Mars rover detekuje užitečný dusík'". NASA. BBC novinky. 25. března 2015. Citováno 2015-03-25.
  17. ^ Stern, Jennifer C. (24. března 2015). „Důkazy o původním dusíku v sedimentárních a větrných ložiscích z vyšetřování roverů Curiosity v kráteru Gale, Mars“. Sborník Národní akademie věd Spojených států amerických. 112 (14): 4245–50. Bibcode:2015PNAS..112.4245S. doi:10.1073 / pnas.1420932112. PMC  4394254. PMID  25831544. Citováno 2015-03-25.
  18. ^ Brown, Dwayne; Neal-Jones, Nancy (31. března 2015). „RELEASE 15-055 Curiosity Sniffs Out History of Martian Atmosphere“. NASA. Citováno 4. dubna 2015.

externí odkazy