Portrait of Curiosity koottu raakakuvista, jotka on hankittu MAHLI:lla Sol 85:llä (11. marraskuuta 2012 UTC) Luotto: NASA/JPL-Caltech/Malin Space Science Systems. Jason Majorin komposiitti.
Eilen Mars Science Laboratoryn päätutkija John Grotzinger sai koko avaruustieteen maailman kiehtovaan lupaukseen 'maata järistettävä' uutisia horisontissa - kirjaimellisesti 'yksi historiankirjoille', kuten hän sanoi haastattelu NPR:lle . Näyttää siltä, että yksi Curiosityn tärkeimmistä tieteellisistä työkaluista, Sample Analysis at Mars (SAM) -instrumentti, on löytänyt…jotain…äskettäin kerätyissä näytteissä, mahdollisesti tuulen puhaltamassa materiaalissa, joka on kaavittu 'Rocknest'-nimisessä paikassa aikaisemmin tässä kuussa.
Toistaiseksi MSL-tiimi kuitenkin vaikenee kaikista yksityiskohdista, kunnes he ovat kohtuullisen varmoja tietävänsä, mitä heillä on. Spekulaatioita riittää – jotkut vakavia, jotkut eivät - mutta lopputulos on, että meidän kaikkien on odotettava virallisten uutisten julkaisemista. Sillä välin tässä on tilaisuutesi oppia hieman lisää kiehtovasta huipputeknologisesta Mars-makuisesta laitteesta nimeltä SAM.
Noin ikkunan ilmastointilaitteen kokoinen Sample Analysis at Mars (SAM) -instrumentti on NASAn Curiosity-mönkijän etuosassa. Itse asiassa kolmen instrumentin sarja, SAM koostuu kaasukromatografista (GC), kvadrupolisesta massaspektrometristä (QMS) ja viritettävästä laserspektrometristä (TLS) sekä järjestelmistä, jotka käsittelevät ja käsittelevät näytteitä.
Selvitetty kuva SAM:sta sivukannet poistettuna
Vaikka SAM sisältyy enimmäkseen kokonaan Curiosityyn, siinä on kaksi pientä tuloputkea, jotka mahdollistavat pääsyn roverin varrella kerättyihin maanäytteisiin sekä ilmakehän kaasujen tuloaukot.
Maapallolla kaikki nämä erilaiset instrumentit täyttäisivät laboratorion. Mutta jotta ne mahtuisivat kaikki Curiosityyn, joka on suunnilleen Mini Cooperin kokoinen (mutta vain puolet massasta), niiden kokoa pienennettiin huolella, jotta ne mahtuisivat yhteen noin 40 kg:n (88 paunaan) suorakaiteen muotoiseen rakenteeseen.
Näin SAMin komponentit toimivat:
Kaasukromatografi (GC)
GC:ssä on kuusi toisiaan täydentävää kromatografiakolonnia. GC-kokoonpano lajittelee, mittaa ja tunnistaa kaasut, jotka se erottaa kaasuseoksista työntämällä sekoitettuja kaasuja pitkien, kierrettyjen putkien läpi heliumkaasuvirralla. Se lajittelee kaasumolekyylit painon mukaan: ne tulevat ulos putkesta kevyimmästä (ulos ensin) raskaimpaan (ulos viimeisenä). Kun kaasut on lajiteltu, GC voi ohjata erotettujen kaasujen määriä QMS:ään tai TLS:ään lisäanalyysiä varten.
Quadrupoli-massaspektrometri (QMS)
QMS tunnistaa kaasut niiden ionisoituneiden tilojen molekyylipainon ja sähkövarauksen perusteella. Se laukaisee nopeita elektroneja molekyyleihin ja hajottaa ne fragmenteiksi. Sitten se lajittelee palaset painon mukaan AC- ja DC-sähkökentillä. QMS-ilmaisimen luomat spektrit tunnistavat yksiselitteisesti kaasujen molekyylit.
Viritettävä laserspektrometri (TLS)
TLS käyttää valon absorptiota tietyillä aallonpituuksilla mittaamaan tiettyjen elämälle tärkeiden kemikaalien: metaanin, hiilidioksidin ja vesihöyryn pitoisuuksia ja isotooppisuhteita. Isotoopit ovat saman alkuaineen muunnelmia, joilla on eri atomipainot, ja niiden suhteet voivat antaa tietoa Marsin geologisesta – ja mahdollisestiolilogiikka - historia.
QMS ja GC voivat toimia yhdessä GCMS-moodissa orgaanisten yhdisteiden erottamiseksi ja lopulliseksi tunnistamiseksi. TLS saa tarkat isotooppisuhteet C:lle ja O:lle hiilidioksidissa ja mittaa metaanin ja sen hiili-isotoopin hivenpitoisuuksia.
Näiden kolmen analyyttisen instrumentin lisäksi SAM:lla on myös mekaanisia tukilaitteita: näytteenkäsittelyjärjestelmä (SMS) ja kemiallinen erottelu- ja käsittelylaboratorio (CSPL). CSPL sisältää korkean johtavuuden ja mikroventtiilejä, kaasujakoputkia, joissa on lämmittimet ja lämpötilamittarit, kemialliset ja mekaaniset pumput, kantokaasusäiliöt ja -säätimet, painemittarit, pyrolyysiuunit sekä kemialliset pesurit ja getterit.
SMS:ssä on 74 pienen kupin pyörä, joihin Curiosityn robottikäsivarren keräämät maanäytteet valmistetaan analysoitavaksi. 59 ovat kvartsikuppeja, jotka ovat pieniä uuneja, jotka voidaan lämmittää erittäin korkeisiin lämpötiloihin kaasujen imemiseksi jauhemaisista näytteistä. Yhdeksän suljettua kuppia on täytetty kemiallisilla liuottimilla orgaanisten yhdisteiden etsimiseen suunniteltuja alhaisemman lämpötilan kokeita varten. Muut 9 kuppia sisältävät kalibrointimateriaaleja.
Tämän tarkkuustyökalusarjan avulla SAM on erityisesti suunniteltu etsimään todisteita Marsin asuttavasta ympäristöstä, menneisyydestä tai nykyisestä. Koska se vie yli puolet roverin tieteellisestä hyötykuorma-alueesta, voit sanoa, että Curiosity on itse suunniteltu erityisesti kuljettamaan SAM:ia Marsin ympäri (vaikka emme kerro sitä muille instrumenteille!)
Kun tiedetään vain, että Grotzingerin ja hänen tiiminsä 'jännittävät' uutiset ovat peräisin SAMin keräämistä tiedoista, voidaan turvallisesti olettaa, että sillä on jotain tekemistä jonkinlaisen orgaanisen kemian löydön kanssa... mutta meidän kaikkien on odotettava muutama viikko vielä tietääkseni. Silti, koska se on MSL:n ensisijainen tavoite ja Curiosityn tehtävä on vasta tuskin yli 100 Marsin päivää, pieninkin vihje suurista uutisista kiinnittää kaikkien huomion.
Kuten mikä tahansa suuri instituutio, NASA haluaisi kertoa suuresta löydöstä, varsinkin kun budjettipäätöksiä tehdään.
- Joe Palca, NPR-tuote
'Tämä data tulee olemaan yksi historiankirjoista', sanoi Grotzinger. 'Se näyttää todella hyvältä.' (Lue lisää tässä .)
Lue lisää SAMin ja Curiosityn muista soittimista täältä , ja katso alla oleva nopea videokatsaus SAM:sta:
(Ja saadaksesi vielä syvällisemmän kuvan SAM:n toiminnasta, lue Emily Lakdawallan artikkeli The Planetary Societyn blogissa tässä .)
Tutkijoiden ja insinöörien välisen kansainvälisen työn tulos, SAM rakennettiin ja sitä testattiin NASA Goddard Space Flight Centerissä Greenbeltissä, Marylandissa. Paul Mahaffy on SAMin päätutkija.
Lisälähde: NASA Goddard Space Flight Center SAM-sivusto . Upotetut kuvat: SAM-kokoonpano / SAM-kiinteän näytetulot. Kuvat: NASA/JPL-Caltech.
_________________
PÄIVITTÄÄ: Ilmeisesti NPR-tuote joka käynnisti kaikki huhut Curiosityn suurista löydöistä, oli suuri väärinkäsitys … kun tiedot roveristaOn'yksi historiankirjoille', P.I. John Grotzinger, joka koski tehtävää kokonaisuutena -eimikä tahansa yksittäinen löytö. Silti uutisia MSL-tehtävästä esitellään 3. joulukuuta American Geophysical Union -konferenssissa San Franciscossa.
'Huhut ja spekulaatiot siitä, että tehtävästä olisi tehty merkittäviä uusia löydöksiä tässä varhaisessa vaiheessa, ovat virheellisiä... Tässä vaiheessa tehtävää mönkijän instrumentit eivät ole havainneet mitään lopullista näyttöä Marsin orgaanisista aineista.'– JPL lehdistötiedote , 29. marraskuuta 2012