2020. gada jūlijā Marss 2020 Rover - jaunākais no NASA Marsa izpētes programmas - uzsāks tālo ceļu uz Sarkano planētu. Karsts uz papēžiem Iespēja un Ziņkārība Rovers, Marss 2020 Rovers mēģinās atbildēt uz dažiem aktuālākajiem jautājumiem, kas mums ir par Marsu. Starp tiem galvenokārt ir tas, vai pagātnē uz planētas bija vai nebija apdzīvojami apstākļi, un vai tur pastāvēja mikrobu dzīvība.
Šajā nolūkā Marss 2020Rovers iegūs Marsa iežu urbšanas paraugus un noliks tos kešatmiņā. Turpmākās apkalpes locekļu misijas var iegūt šos paraugus un nogādāt tos atpakaļ uz Zemi analīzei. Tomēr nesenajā paziņojumā NASA norādīja, ka Marsa meteora gabals tiks pavadīts Marss 2020 rover atpakaļ uz Marsu, kas tiks izmantots rovera dārgo lāzera skeneru kalibrēšanai.
Šis lāzera skeneris ir pazīstams kā skanošo apstākļu skenēšana ar Ramana un organisko un ķīmisko vielu luminiscences (SHERLOC) instrumentu. Lāzera izšķirtspēja spēj apgaismot pat smalkākās iezīmes akmeņu paraugos, kas varētu ietvert fosilizētos mikroorganismus. Bet, lai to sasniegtu, lāzeram ir nepieciešams kalibrēšanas mērķis, lai zinātnes komanda varētu precīzi noregulēt tā iestatījumus.
Parasti šie kalibrēšanas mērķi ir saistīti ar iežu, metāla vai stikla gabaliem, paraugiem, kas ir sarežģītas ģeoloģiskās vēstures rezultāts. Tomēr, risinot SHERLOC kalibrēšanas vajadzības, JPL zinātnieki nāca klajā ar diezgan inovatīvu ideju. Miljardiem gadu Marss ir piedzīvojis triecienus, kas orbītā ir iesūtījuši tā virsmas gabalus. Dažos gadījumos šie gabali nonāca uz Zemes meteorītu formā, no kuriem daži ir identificēti.
Kaut arī šie meteorīti ir reti un nav identiski ģeoloģiski daudzveidīgajiem paraugiem, Marss 2020 Rovers savāks, tie ir labi piemēroti mērķa praksei. Kā nesenā NASA paziņojumā presei sacīja SHERLOC principiālais izmeklētājs Luters Beegle no JPL:
“Mēs pētām lietas tik smalkā mērogā, ka nelielas neatbilstības, ko izraisa temperatūras izmaiņas vai pat rovers, nogulsnējoties smiltīs, var prasīt, lai mēs koriģējam savu mērķi. Pētot, kā instruments redz fiksētu mērķi, mēs varam saprast, kā tas redzēs Marsa virsmas gabalu. ”
Šajā sakarā Marss 2020 Rovers ir labā kompānijā. Piemēram, Ziņkārība izmantoja savu ķīmijas un kameras (ChemCham) instrumentu - kas balstās uz lāzera inducētu sadalīšanās spektroskopiju (LIBS) -, lai noteiktu iegūto iežu un augsnes paraugu elementāros sastāvus. Līdzīgi Iespēja rovera miniatūrais termiskās emisijas spektrometrs (Mini-TES) ļāva šim roverim no attāluma noteikt iežu sastāvu.
Tomēr SHERLOC ir unikāls ar to, ka tas būs pirmais uz Marsu izvietotais instruments, kas izmanto Ramana un fluorescences spektroskopiju. Ramana spektroskopija sastāv no materiālu pakļaušanas gaismai redzamā, infrasarkanā vai ultravioletā starojuma diapazonā un mēra fotonu reakciju. Balstoties uz to, kā viņu enerģijas līmeņi mainās uz augšu vai uz leju, zinātnieki spēj noteikt noteiktu elementu klātbūtni.
Fluorescences spektroskopija balstās uz ultravioletajiem lāzeriem, lai satrauktu elektronus savienojumos, kas satur oglekli, un tas izraisa mirdzumu ķimikālijas, kuras, kā zināms, veidojas dzīvības klātbūtnē (t.i., bioparakstus). SHERLOC arī fotografēs klintis, kuras tā pēta, kas ļaus zinātnes komandai kartēt ķīmiskos parakstus, kurus tā atrod pāri Marsa virsmai.
Viņu vajadzībām SHERLOC komandai bija vajadzīgs paraugs, kas būtu pietiekami ciets, lai izturētu intensīvās vibrācijas, ko rada palaišana un nosēšanās. Viņiem bija nepieciešama arī tāda, kas satur pareizās ķīmiskās vielas, lai pārbaudītu SHERLOC jutīgumu pret biosignāliem. Izmantojot Džonsona kosmosa centru un Dabas vēstures muzeju Londonā, viņi galu galā izlēma par paraugu no Sayh al Uhaymir 008 meteorīta (pazīstams arī kā SaU008).
Šis meteorīts, kas 1999. gadā tika atrasts Omānā, bija izturīgāks nekā citi paraugi, un to varēja sagriezt bez atlikušās meteorīta lobīšanās. Tā rezultātā SaU008 būs pirmais Marsa meteorīta paraugs, kas palīdz zinātniekiem meklēt pagātnes dzīvības pazīmes uz Marsa. Tas būs arī pirmais Marsa meteorīts, kura gabaliņš no sevis ir atgriezts virsma of Mars - lai arī tehniski tas nav pirmais, kas tiks nosūtīts atpakaļ.
Šis gods pienākas Zagami, meteorītam, kurš tika iegūts Nigērijā 1962. gadā un kura pats gabals tika nosūtīts atpakaļ uz Marsu uz kuģa Marsa globālais mērnieks (MGS) 1999. gadā. Šī misija beidzās 2007. gadā, tāpēc šī rieciena kopš tā laika ir peldējusi apkārt Marsa orbītā. Turklāt komanda aiz muguras Marss 2020SuperCam instruments būs arī Marsa meteorīta pievienošana viņu pašu kalibrēšanas testiem.
Kopā ar SaU008 bitiem Marss 2020 derīgajā kravā būs uzlaboto materiālu paraugi. Šie materiāli tiks izmantoti ne tikai SHERLOC kalibrēšanai, bet arī tiks pārbaudīti, lai redzētu, kā tie iztur Marsa laika apstākļus un radiāciju. Ja šie materiāli izrādīsies pietiekami izturīgi, lai izdzīvotu uz Marsa virsmas, šos materiālus varētu izmantot kosmosa kostīmu, cimdu un ķiveru ražošanā nākamajiem astronautiem.
Kā sacīja Marks Frīss, SHERLOC līdzizmeklētājs un ārpuszemes materiālu kurators Džonsona kosmosa centrā:
“SHERLOC instruments ir vērtīga iespēja sagatavoties cilvēku lidojumiem kosmosā, kā arī veikt fundamentālus zinātniskos pētījumus par Marsa virsmu. Tas dod mums ērtu paņēmienu, kā pārbaudīt materiālu, kas nākamajiem astronautiem ļaus droši nokļūt Marsā. ”
Ar katru robotu misiju, kas tiek nosūtīta uz Marsu, NASA un citas kosmosa aģentūras strādā pie dienas, kad astronautu zābaki beidzot pieskarsies Sarkanajai planētai. Kad tiks veikta pirmā apkalpes locekļu misija uz Marsu (pašlaik plānota 2030. gados), viņi sekos dažu patiesi bezbailīgo robotu pētnieku pēdās!
