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軍工航天新聞

揭秘好奇號火星車激光器:蒸發塵土分析成分

星之球激光 來源:新浪2012-08-06 我要評論(0 )   

ChemCam利用激光分析火星表麵的物質,最大工作距離可達到23英尺 美國洛斯-阿拉莫斯國家實驗室,ChemCam項目組首席研究員羅傑-韋恩斯對這台儀(yi) 器進行檢查 26日,美國宇航...

 

ChemCam利用激光分析火星表麵的物質,最大工作距離可達到23英尺

 

  美國洛斯-阿拉莫斯國家實驗室,ChemCam項目組首席研究員羅傑-韋恩斯對這台儀(yi) 器進行檢查

 

  26日,美國宇航局的“好奇”號火星車搭乘宇宙神5型火箭在佛羅裏達州卡納維拉爾角的41號發射架發射升空,奔赴紅色星球

  新浪科技訊北京時間12月1日消息,據國外媒體(ti) 報道,11月26日,美國宇航局“好奇”號火星車發射升空預計明年8月登陸火星。在火星表麵,“好奇”號火星車將發射能量相當於(yu) 100萬(wan) 個(ge) 電燈的激光束確定這顆紅色星球能否支持生命存在。除了激光束外,這輛火星車還將借助其他一係列裝置尋找這個(ge) 遙遠世界的生物信號,幫助科學家確定火星是否是一顆適於(yu) 居住的星球。

  “好奇”號共攜帶10種不同科學儀(yi) 器,ChemCam隻是其中之一。抵達火星之後,“好奇”號的化學與(yu) 攝像機儀(yi) 器(以下簡稱 ChemCam)將發射強激光脈衝(chong) ,蒸發火星塵土,而後對光譜進行分析。ChemCam發射的強激光脈衝(chong) 可以蒸發針頭大小的區域。這台儀(yi) 器還裝有激光器,用於(yu) 觀測被蒸發的物質產(chan) 生的等離子體(ti) 閃光,並記錄下光線包含的顏色。一台分光計隨後對這些光譜色進行分析,幫助科學家確定被蒸發物質的元素構成。

  ChemCam可以向一個(ge) 區域或者多個(ge) 區域快速發射連續多激光脈衝(chong) ,在火星表麵取樣分析過程中賦予研究人員極大的靈活性。 ChemCam項目組首席研究員羅傑-韋恩斯表示:“ChemCam在設計上用於(yu) 尋找輕元素、例如碳、氮和氧,所有這些元素都對生命至關(guan) 重要。這一係統能夠立即發現火星表麵的霜或者其他源中的水以及碳。碳是構成生命以及生命副產(chan) 品的基本要素。由於(yu) 具有這些功能,ChemCam成為(wei) ‘好奇’號任務一個(ge) 至關(guan) 重要的組成部分。”

  ChemCam可以分析整個(ge) 可見光光譜以及紅外和紫外光譜,尋找周期表上的任何元素。ChemCam能夠對距離“好奇”號大約23英尺(約合7米)的區域進行探測。這台儀(yi) 器采用的技術由美國洛斯-阿拉莫斯國家實驗室研發,被稱之為(wei) “激光誘導擊穿光譜技術”(以下簡稱LIBS)。這項技術的核心是紅外線激光器――肉眼看不到紅外線――所發射的激光能量超過100萬(wan) 個(ge) 電燈,能夠聚焦一個(ge) 微小區域,聚焦時間達到十億(yi) 分之五秒。

  在地球上,LIBS用於(yu) 確定極端環境下的物體(ti) 構成,例如核反應堆和海床。隨著“好奇”號任務的實施,這項技術第一次走出地球。法國國家太空研究中心負責製造ChemCam的激光器和望遠鏡。洛斯-阿拉莫斯國家實驗室則負責製造ChemCam的分光計和數據處理器,同時擔任這一項目的負責機構。

  在“好奇”號登陸火星之後,洛斯-阿拉莫斯實驗室的操作人員將負責控製這台儀(yi) 器。此外,這家實驗室同樣參與(yu) “好奇”號的其他探測任務。洛斯-阿拉莫斯實驗室地球與(yu) 環境學部門的戴夫-瓦尼曼是“好奇”號攜帶的另一台儀(yi) 器――化學與(yu) 礦物學分析儀(yi) (以下簡稱CheMin)的副負責人。 CheMin會(hui) 向樣本發射X射線,根據X射線的衍射確定礦物的晶體(ti) 結構。“好奇”號的機械臂通過車外的一個(ge) 進口將樣本送入CheMin進行分析。#p#分頁標題#e#

  “好奇”號攜帶的鈈罐同樣由洛斯-阿拉莫斯實驗室製造,負責為(wei) 這輛火星車的核動力發電機提供燃料。鈈罐是近50名研究人員和技術人員共同努力的結晶。“好奇”號攜帶的發電機名為(wei) “同位素溫差發電機”(以下簡稱RTG),發電量是過去的火星車的幾倍,滿足“好奇”號的用電需求。由於(yu) 體(ti) 積超過以往的火星車,“好奇”號能夠攜帶更為(wei) 先進的載荷,讓安裝RTG成為(wei) 一種可能。

  26日,美國宇航局在佛羅裏達州發射“好奇”號火星車。宇航局的“海盜”號35年前登陸火星,現在已經沒有“生命跡象”。科學家希望攜帶更先進儀(yi) 器的“好奇”號能夠上演更令人吃驚的發現。宇航局火星探索計劃負責人道格-麥克奎斯遜表示:“‘好奇’號是迄今為(wei) 止登陸另一顆行星表麵的體(ti) 積最大且最為(wei) 複雜的探測器。”在飛行近3.54億(yi) 英裏(約合5.69億(yi) 公裏)之後,“好奇”號預計於(yu) 2012年8月5日在火星表麵著陸。“好奇”號任務耗資 25億(yi) 美元,其中一個(ge) 首要任務是尋找科學家在火星空氣中探測到的甲烷。這輛火星車將在紅色星球跋涉大約98周,相當於(yu) 一個(ge) 火星年。

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