Pierwsze bezpośrednie poszukiwanie życia poza Ziemią i niezwykła technologia nowego łazika marsjańskiego

Łazik NASA Mars 2020 Perseverance wyląduje na Marsie 18 lutego 2021 r., rozpoczynając misję poszukiwania śladów mikroskopijnego życia sprzed miliardów lat. Będzie do tego służył PIXL, urządzenie rentgenowskie wspomagane przez sztuczną inteligencję.

Jest to skrót od Planetary Instrument for X-ray Lithochemistry. To, co różni go od innych spektrometrów rentgenowskich użytych w poprzednich misjach, to możliwość skanowania skał za pomocą silnej, precyzyjnie zogniskowanej wiązki promieniowania rentgenowskiego, aby odkryć, gdzie i w jakiej ilości chemikalia są rozprowadzane po powierzchni. „Wiązka promieniowania rentgenowskiego PIXL jest tak wąska, że może wskazać cechy tak małe jak ziarenko soli. To pozwala nam bardzo dokładnie wiązać wykrywane przez nas chemikalia z określonymi teksturami skały” – powiedziała Abigail Allwood.

Najważniejsze próbki łazika zostaną zebrane przez wiertło na końcu ramienia, a następnie umieszczone w metalowych rurkach, które Perseverance zdeponuje na powierzchni, aby w przyszłości powróciły one na Ziemię.

Urządzenie PIXL będzie wspomagane przez sztuczną inteligencję i będzie „nocną sową”.

Aby pomóc znaleźć najlepsze cele, PIXL potrzebuje również urządzenia określonego jako Hexapod. Jest to urządzenie z sześcioma mechanicznymi nogami łączącymi PIXL z ramieniem robota, kierowane przez sztuczną inteligencję, aby uzyskać jak najdokładniejszy cel. Po umieszczeniu ramienia łazika blisko interesującej skały, PIXL wykorzysta kamerę i laser do obliczenia odległości. Następnie nogi Hexapoda wykonają drobne ruchy, rzędu zaledwie 100 mikronów, czyli około dwukrotnej szerokości ludzkiego włosa, aby urządzenie mogło zeskanować cel, mapując chemikalia znalezione w obszarze wielkości znaczka pocztowego.

„Heksapod samodzielnie wymyśla, jak wycelować i wyciągnąć nogi jeszcze bliżej celu skalnego” – powiedział Allwood.

Następnie PIXL mierzy promieniowanie rentgenowskie w 10-sekundowych impulsach z pojedynczego punktu na skale, zanim przyrząd przechyli się o 100 mikronów i wykona kolejny pomiar. Aby sporządzić jedną z map chemicznych wielkości znaczka pocztowego, może być konieczne wykonanie tego tysiące razy w ciągu ośmiu lub dziewięciu godzin.

Te ramy czasowe są po części tym, co sprawia, że mikroskopijne korekty PIXL są tak krytyczne: temperatura na Marsie zmienia się o ponad 38 st. C w ciągu dnia, powodując, że metal na ramieniu robota Perseverance rozszerza się i kurczy aż 13 milimetrów. Aby zminimalizować skurcze termiczne, z którymi musi się zmagać PIXL, instrument przeprowadzi badania po zachodzie Słońca, kiedy temperatura jest bardziej stabilna.

Na długo zanim fluorescencja rentgenowska dotarła na Marsa, była używana przez geologów i metalurgów do identyfikacji materiałów. Stała się standardową techniką muzealną do odkrywania pochodzenia obrazów lub wykrywania podróbek.

„Jeśli wiesz, że artysta zazwyczaj używał określonej bieli tytanowej z unikalną sygnaturą chemiczną metali ciężkich, dowody te mogą pomóc w uwierzytelnieniu obrazu” – powiedział Chris Heirwegh, ekspert ds. fluorescencji rentgenowskiej z zespołu PIXL. „Albo możesz określić, czy określony rodzaj farby pochodzi z Włoch, a nie z Francji, łącząc ją z określoną grupą artystyczną z tego okresu”.

Dla astrobiologów fluorescencja rentgenowska to sposób na czytanie historii. Allwood wykorzystała to do ustalenia, że skały stromatolitowe znalezione w jej rodzinnym kraju, Australii, są jednymi z najstarszych skamieniałości drobnoustrojów na Ziemi, pochodzącymi sprzed 3,5 miliarda lat.

Odwzorowanie chemii w teksturach skał za pomocą PIXL zapewni naukowcom wskazówki do interpretacji, czy próbka może być skamieniałym drobnoustrojem.

Skomentuj

Wprowadź swoje dane lub kliknij jedną z tych ikon, aby się zalogować:

Logo WordPress.com

Komentujesz korzystając z konta WordPress.com. Wyloguj /  Zmień )

Zdjęcie na Google

Komentujesz korzystając z konta Google. Wyloguj /  Zmień )

Zdjęcie z Twittera

Komentujesz korzystając z konta Twitter. Wyloguj /  Zmień )

Zdjęcie na Facebooku

Komentujesz korzystając z konta Facebook. Wyloguj /  Zmień )

Połączenie z %s