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LIBS激光誘導擊穿光譜技術(shù)在探測中作為超級相機

發(fā)布時間:2019-11-05 08:41:26         點擊:14031

       上個月美國宇航局(NASA)宣布在火星表面發(fā)現(xiàn)古老的有機物,以及火星大氣中甲烷的波動。甲烷通常是通過生物過程產(chǎn)生的,所以火星上甲烷的季節(jié)性釋放可能是一個信號,表明某些東西正在不斷地補充這種碳氫化合物的秘密供應。


       但在火星上并沒有發(fā)現(xiàn)生命。NASA在短時間內(nèi)也不會宣布在火星上發(fā)現(xiàn)生命。不是宇航局不關(guān)心,只是因為這些任務都沒有能力直接探測到火星過去或現(xiàn)在存在的生命。


洛斯阿拉莫斯國家實驗室的在職科學家Nina Lanza表示,火星大氣中有甲烷,而且不僅是持續(xù)在那里,它似乎是一種季節(jié)性的噴出。地球上的甲烷來自火山和生命,甲烷不會持續(xù)很長時間,大約一百年,所以當在火星上看到甲烷時,他們知道現(xiàn)在有一些東西在制造甲烷。火星上還沒發(fā)現(xiàn)生命,他們還在研究它,但這是一個重要的要追查的觀察結(jié)果。

Lanza是好奇號火星探測車上化學相機的研究團隊成員之一,好奇號目前正在探索蓋爾環(huán)形山的古老湖床。化學相機有兩個組成部分:一個激光器和一個光譜儀。激光使巖石樣品蒸發(fā),而光譜儀則尋找蒸發(fā)的殘骸中某些元素的痕跡。她表示,這樣可以實際看到分子的組成原子,所以可用以尋找是否有碳,氫,磷,氮。每一個元素都存在于地球上的生命中,但是化學相機無法了解每一個元素是如何相互作用形成分子的。因此它可以測到氫和碳,但是不能分辨出這兩個是否成對。

這也意味著,化學相機只能尋找生命中最基本的成分。即便好奇號周圍的環(huán)境在某一時刻完美適合生命,它也不能確認火星上是否存在生命。蓋爾環(huán)形山是一個絕對適宜居住的環(huán)境,只是我們不知道它是否有生命居住。雖然如今不太可能(也不是不可能)有什么,但在遙遠的過去可能有生命。

LIBS激光誘導擊穿光譜技術(shù)在探測中作為超級相機

LIBS激光誘導擊穿光譜技術(shù)在探測中作為超級相機

幸運的是,NASA在這個星球上的行為能力即將擴大。“火星2020”探測器將會擁有一個全新、增強版的“超級相機”。 普通化學相機可以提取元素,但超級相機將在其最終著陸點獲取分子的關(guān)鍵痕跡。這意味著它將能夠識別出更復雜的有機物而不是單個的元素。利用激光誘導擊穿光譜(LIBS),它將能夠得到關(guān)于還沒有蒸發(fā)的巖石的粗略信息。并且這個探測器還有一個傳聲器,不僅用來聆聽火星生物,還能從LIBS發(fā)出的聲音得到目標的信息。

Lanza表示,當發(fā)射激光的時候,它實際會發(fā)出“咻咻”聲,聲音根據(jù)材料和是否穿過巖石涂層而變化,這會讓我們更好地解讀數(shù)據(jù)。

NASA并不是唯一一個搜尋地外生物的國家。歐洲航天局(ESA)和俄羅斯航天局也聯(lián)合進行火星生命任務。其中一半已經(jīng)到達火星,不過斯基亞帕雷利號著陸器失敗了。另一半將在2020年7月發(fā)射。這個探測器將會深入火星表面,收集樣本,并測試它們是否有高級有機物的證據(jù),它不會僅確認過去存在的生命,而是采取比以往都要大的步驟。

火星2020將收集火星表面樣本,但它會將其儲存起來,以便將來進行檢索。NASA在火星2020探測器之后的未來發(fā)展還不清楚,但是NASA有一個目標是在本世紀30年代將人類送上火星。一旦人類踏上火星表面,那對過去或現(xiàn)在存在的生命的確認就會來得更快。人類可以操作一個顯微鏡或一個實驗室,完成比漫游車更高級的實驗,而漫游車因與地球的通信延遲6到24分鐘,所以目前范圍是有限的。(來源來自火星科普)

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