Instalacja CheMin na pokładzie łazika MSL

0

Instrument Chemistry and Mineralogy w skrócie nazywany CheMin został zainstalowany wewnątrz łazika Mars Science Laboratory (MSL) “Curiosity”. CheMin umożliwi identyfikację minerałów znajdujących się w badanych próbkach gleby i skałach marsjańskich.

Instalacja CheMin
Instalacja CheMin na pokładzie łazika Curiosity odbyła się w dniu 15 czerwca br. Proces zabudowy tego urządzenia wymagał odwrócenia całego łazika tak aby jego spodnia część znajdowała się na górze. CheMin umożliwi zbadanie z jakich minerałów składają się badane próbki gleby i skały marsjańskie. Umożliwi to zbadanie czy w przeszłości Mars posiadał warunki korzystne dla rozwoju życia. Prześledźmy jak będzie przebiegać proces badania z udziałem tego instrumentu naukowego.

Budowa i sposób działania instrumentu
Pierwszym krokiem będzie dostarczenie próbek materiału marsjańskiego do instrumentu. Tutaj kluczową rolę odgrywa specjalnie zaprojektowana mechanizacja ramienia łazika oraz system otworów w obudowie pojazdu. W dalszej kolejności badana próbka trafia do jednego z kilkunastu specjalnych pojemników na próbki, które są zainstalowane wokół wspólnego środka na specjalnym mechanizmie w kształcie koła. Po wypełnieniu próbką wnętrza pojemnika włączona zostanie urządzenie emitujące wiązkę promieniowania X. Emitowane kwanty natrafiając na strukturę sieci krystalicznej badanego materiału będą ulegały dyfrakcji. W ten sposób uzyskany obraz dyfrakcyjny zostanie zarejestrowany przez przetwornik CCD umieszczony za próbką. Przetwornik umożliwi także rejestrację kwantów będących wynikiem wzbudzenia atomów wewnątrz próbki. Otóż wiązka emitowana z CheMin spowoduje wzbudzenie atomów w próbce, następnie atomy te powrócą do stanu podstawowego emitując tym samym kwant będący także w zakresie promieniowania X. Jednak ze względu na inną charakterystykę energetyczną możliwe jest rozróżnienie tych dwóch rodzajów kwantów promieniowania X. Innymi słowy instrument dostarczy informacji na temat dyfrakcji X-ray Diffraction (XRD) oraz fluorescencji X-ray Florescence (XRF) danej próbki.

{youtube}KIu-B02cPCU{/youtube}
Animacja pokazująca sposób funkcjonowania instrumentu Chemistry and Mineralogy – CheMin (NASA/JPL/AirQKosmo)

W czasie trwania jednego roku marsjańskiego planuje się, iż CheMin przebada około 74 próbki. Należy też podkreślić, że dana cela na materiał do badań może być napełniana wielokrotnie. Koło z pojemnikami składa się z 27 przegródek wielokrotnego użytku i 5 pojemników z materiałem służącym do kalibracji instrumentu. Oprócz tego wyróżnić można dwa rodzaje pojemników służące do przechowywania i badania próbek marsjańskich. Jedne posiadają szybkę wykonaną z mylaru a inne z kaptonu. Oba materiały mają swoje wady i zalety. Mylar posiada niski współczynnik dyfrakcji jednak ulega szybkiemu zużyciu na skutek drgań oraz kontaktu z próbkami z odczynem kwaśnym. Kapton natomiast posiada przeciwne cechy, jest wytrzymały lecz niekorzystnie wpływa na wyniki badań dyfrakcyjnych. Koło z próbkami będzie więc posiadać 13 pojemników z kaptonem i 14 analogicznych z mylarem.

Czas analizy pojedynczej próbki będzie trwał około dziesięciu godzin. Jest to długi okres, jednak badanie może być przeprowadzane z przerwami podczas trwania kilku marsjańskich nocy.

Źródło: NASA/JPL

Idea działania CheMin oraz dane naukowe dostarczane przez ten eksperyment (NASA/JPL)

Grafika ukazująca najważniejsze podzespoły wchodzące w skład instrumentu CheMin. Wyraźnie widoczne jest koło z pojemnikami na badane próbki (NASA/JPL)

Zdjęcia pojemników oraz schemat budowy koła na próbki. Kolorem czerwonym oznaczono pojemniki z materiałem służącym do kalibracji urządzenia. Zielony oznacza pojemniki używane do badań. Kolor żółty oznacza szybkę pojemnika wykonaną z kaptonu natomiast niebieski z mylaru (NASA/JPL)

Share.

Comments are closed.