У липні 2020 року Марс 2020 Ровер - найновіший з програми дослідження NASA на Марсі - розпочне свій довгий шлях до Червоної планети. Гаряче на підборах Можливість і Цікавість ровери, Марс 2020 Ровер спробує відповісти на деякі найактуальніші питання, які ми маємо про Марс. Найважливішим з них є те, чи існували на планеті умови проживання в минулому та чи існувало там мікробне життя.
З цією метою Марс 2020Ровер отримає зразки свердла марсіанських порід і відкладе їх у кеш. Майбутні екіпажі місій можуть отримати ці зразки та повернути їх на Землю для аналізу. Однак в нещодавньому оголошенні NASA вказало, що шматок марсіанського метеора буде супроводжувати Марс 2020 назад на Марс, який буде використаний для калібрування високодорогого лазерного сканера.
Цей лазерний сканер відомий як середовище для сканування житлових приміщень з інструментом «Раман» та «Люмінесценція» для органіки та хімічних речовин (SHERLOC). Роздільна здатність лазера здатна висвітлити навіть найкращі риси зразків гірських порід, до яких можна віднести скам’янілі мікроорганізми. Але для того, щоб досягти цього, для лазера потрібна ціль калібрування, щоб науковий колектив міг точно налаштувати його настройки.
Зазвичай ці калібрувальні цілі включають шматочки гірської породи, металу або скла, зразки, які є результатом складної геологічної історії. Однак, вирішуючи питання щодо калібрування SHERLOC, вчені JPL придумали досить інноваційну ідею. Протягом мільярдів років Марс зазнав ударів, які вислали на орбіту шматочки його поверхні. У деяких випадках ці шматки потрапляли на Землю у вигляді метеоритів, деякі з яких були ідентифіковані.
Хоча ці метеорити рідкісні та не тотожні геологічно різноманітним зразкам Марс 2020 ровери збиратимуть, вони добре підходять для цільової практики. Як заявив Лютер Бігл з JPL, головний слідчий SHERLOC, в останній заяві прес-служби NASA:
"Ми вивчаємо речі настільки тонким масштабом, що незначні перепади, спричинені зміною температури або навіть осіданням роверу в пісок, можуть вимагати від нас коригування нашої мети. Вивчаючи, як інструмент бачить нерухому ціль, ми можемо зрозуміти, як він буде бачити шматок поверхні Марсія ».
У цьому відношенні Марс 2020 Ровер в хорошій компанії. Наприклад, Цікавість використовував свій інструмент «Хімія та камера» (ChemCham), який спирається на лазерно-індуковану спектроскопію руйнування (LIBS) - для визначення елементарних композицій зразків гірських порід та ґрунту. Аналогічно Можливість Мініатюрний спектрометр теплового випромінювання Rover (Mini-TES) дозволив цьому роверу здалеку визначати склад гірських порід.
Однак SHERLOC унікальний тим, що це буде перший інструмент, розгорнутий на Марс, який використовує Раманову та флуоресцентну спектроскопію. Раманова спектроскопія складається з піддавання матеріалів світлу у видимому, близькому до інфрачервоного або поблизу ультрафіолетового діапазоні та вимірювання того, як реагують фотони. Виходячи з того, як їхні енергетичні рівні зміщуються вгору або вниз, вчені можуть визначити наявність певних елементів.
Флуоресцентна спектроскопія покладається на ультрафіолетові лазери для збудження електронів у сполуках на основі вуглецю, що призводить до того, що хімічні речовини, які, як відомо, утворюються в присутності життя (тобто біосигнатури), світяться. SHERLOC також сфотографує скелі, які вивчає, що дозволить науковій команді скласти хімічні підписи, які він знайде по всій поверхні Марса.
Для своїх цілей команді SHERLOC потрібен зразок, який буде достатньо міцним, щоб протистояти інтенсивним вібраціям, спричиненим пуском та посадкою. Також їм знадобився такий, який містив правильні хімічні речовини для перевірки чутливості SHERLOC до біосигнатур. За допомогою Космічного центру Джонсона та Музею природознавства в Лондоні вони врешті визначилися з зразком метеорита Sayh al Uhaymir 008 (ака. SaU008).
Цей метеорит, який був знайдений в Омані в 1999 році, був більш міцним, ніж інші зразки, і його можна було нарізати без залишку метеориту. Як результат, SaU008 стане першим марсіанським зразком метеориту, який допомагає вченим шукати минулі ознаки життя на Марсі. Це також буде першим марсіанським метеоритом, який повернув частинку себе поверхня Марса - хоча технічно це не перше, кого відправили назад.
Ця честь належить Загамі, метеориту, виявленому в Нігерії в 1962 році, який сам шматок відправив назад на Марс на борт Марс Глобальний огляд (MGS) в 1999 році. Ця місія закінчилася в 2007 році, тому цей шматок плив навколо орбіти Марса з тих пір. Крім того, команда позаду Марс 2020Інструмент SuperCam також додасть марсіанський метеорит для власних випробувань на калібрування.
Поряд з бітами SaU008, the Марс 2020 корисне навантаження буде включати зразки сучасних матеріалів. Крім того, що вони також будуть використані для калібрування SHERLOC, ці матеріали будуть перевірені, щоб побачити, як вони тримаються до марсіанської погоди та радіації. Якщо вони виявляться достатньо жорсткими, щоб вижити на поверхні Марсія, ці матеріали можуть бути використані для виготовлення космічних костюмів, рукавичок та шоломів для майбутніх космонавтів.
Як заявив Марк Фріс, співавтор SHERLOC і куратор позаземних матеріалів у Космічному центрі Джонсона:
«Інструмент SHERLOC - це цінна можливість підготуватися до космічного польоту людини, а також здійснити фундаментальні наукові дослідження поверхні Марсія. Це дає нам зручний спосіб перевірити матеріал, який дозволить захистити майбутніх космонавтів, коли вони потраплять на Марс ».
З кожною робототехнічною місією, відправленою на Марс, НАСА та інші космічні агенції працюють над тим днем, коли черевики космонавтів нарешті торкнуться Червоної планети. Коли будуть проведені перші місії на Марс (на сьогоднішній день заплановано на 2030-ті роки), вони будуть слідувати деяким справді нестримним роботодавцям-дослідникам!
