Skenování obytných prostředí pomocí Ramanovy a luminiscence pro organické a chemické látky - Scanning Habitable Environments with Raman and Luminescence for Organics and Chemicals

Skenování obytných prostředí pomocí Ramanovy a luminiscence pro organické a chemické látky (SHERLOC) je ultrafialový Ramanův spektrometr který používá zobrazování v malém měřítku a ultrafialový (UV) laser k určení mineralogie v malém měřítku a detekci organické sloučeniny určen pro Vytrvalost rover jako součást Mars 2020 mise.[1][2] Je postaven na Laboratoř tryskového pohonu s hlavními subsystémy dodávanými z Malin Space Science Systems a Národní laboratoř Los Alamos. Hlavním vyšetřovatelem je Luther Beegle a zástupcem hlavního vyšetřovatele je Rohit Bhartia.

SHERLOC bude mít kalibrační cíl s možným Mars oblek materiály a bude měřit, jak se v průběhu času mění v marťanském povrchovém prostředí.[3]

Cíle

Podle 2017 Asociace vesmírného výzkumu univerzit (USRA) zpráva:[2]

Cíle vyšetřování SHERLOC jsou:

  • Posuďte potenciál obyvatelnosti vzorku a jeho vodnou historii.
  • Posoudit dostupnost klíčových prvků a zdroje energie pro život (C, H, N, O, P, S atd.)
  • Zjistěte, zda jsou v marťanských skalách a výchozech zachovány potenciální biosignáty.
  • Poskytujte organickou a minerální analýzu pro selektivní ukládání do mezipaměti vzorků.

SHERLOC provede toto:

  • Detekuje a klasifikuje organické a astrobiologicky relevantní minerály na povrchu a v blízkosti podpovrchového povrchu Marsu
  • Hromadná organická citlivost 10-5 až 10-6 w / w na místě 7 x 7 mm.
  • Organická citlivost jemného měřítka 10-2 až 10-4 w / w prostorově rozlišená při <100 um
  • Detekce a klasifikace astrobiologicky relevantních minerálů (ARM) s rozlišením <100 µm
— Beegle, L.W. a kol., USRA (2017)[2]

Konstrukce

Na roveru jsou tři místa, kde jsou umístěny komponenty SHERLOC. Sestava věže SHERLOC (STA) je namontována na konci ramene roveru. STA obsahuje spektroskopické a zobrazovací komponenty. Sestava těla SHERLOC (SBA) je umístěna na podvozku roveru a funguje jako rozhraní mezi STA a roverem Mars 2020. SBA se zabývá zpracováním příkazů a dat a distribucí energie. Kalibrační terč SHERLOC (SCT) je umístěn na přední straně podvozku vozítka a drží spektrální standardy.

SHERLOC se skládá ze zobrazovacích i spektroskopických prvků. Má dvě zobrazovací komponenty skládající se z dědictví hardware z MSL MAHLI nástroj. Jedním z nich je vestavěný pro opakovaný tisk, který dokáže generovat barevné obrázky ve více měřítcích. Druhý funguje jako mechanismus, který umožňuje přístroji získat kontextový obraz vzorku a autofokusovat laserový bod pro spektroskopickou část vyšetřování SHERLOC.

Pro spektroskopii využívá a NeCu laser generovat UV fotony (248,6 nm), které mohou generovat charakteristické Ramanovy a fluorescenční fotony z vědecky zajímavého vzorku. Hluboký UV laser je společně zaměřen na kontextový zobrazovač a integrován do optického systému automatického zaostřování / skenování, který umožňuje korelaci spektrálních podpisů s povrchovými strukturami, morfologií a viditelnými rysy. Kontextový zobrazovač má prostorové rozlišení 30 µm a v současné době je navržen pro provoz v rozsahu vlnových délek 400-500 nm.[4]

SHERLOC
nástroj - venku
nástroj - uvnitř
testovací obrázek

Viz také

Reference

  1. ^ Webster, Guy (31. července 2014). „SHERLOC na mikromapu Mars Mars Minerals and Carbon Rings“. NASA. Citováno 31. července 2014.
  2. ^ A b C Beegle, L.W .; et al. (2017). „The SHERLOC Investigation For MARS 2020 (SHERLOC: Scanning Habitable Environments with Raman and Luminescence for Organics and Chemicals, an Investigation for 2020)“ (PDF). Asociace pro vesmírný výzkum univerzit. Citováno 30. srpna 2017.
  3. ^ „Další rover NASA by mohl vést k bezpečnějším vesmírným oblekům pro astronauty zkoumající Mars“. The Mercury News. 20. února 2018. Citováno 24. února 2018.
  4. ^ Beegle, L .; Bhartia, R .; White, M .; DeFlores, L .; Abbey, W .; Wu, Yen-Hung; Cameron, B .; Moore, J .; Fries, M. (1. března 2015). „SHERLOC: Skenování obyvatelného prostředí pomocí Ramanovy a luminiscence pro organické a chemické látky“. 2015 IEEE Aerospace Conference: 1–11. doi:10.1109 / AERO.2015.7119105. ISBN  978-1-4799-5379-0.

externí odkazy