четверг, 1 ноября 2012 г.

Марсоход Curiosity сделал рентген в "Каменном Гнезде"

Марсоход Curiosity провел первое рентгеновское исследование внеземной поверхности, выполнив  структурный анализ марсианского грунта. Результаты исследования показали сходство состава почвы Красной планеты с вулканическими породами на Гавайях,- сообщили ученые на пресс-конференции в Лаборатории реактивного движения (JPL) NASA 30 октября 2012 года

Марсианская научная лаборатория (MSL) применила инструмент CheMin, предназначенный для определения различных типов химических и минеральных соединений и оценки их количества, что позволило лучше понять условия, в которых эти минералы сформировались, и на этой основе заглянуть в далекое прошлое планеты.

CheMin расположен непосредственно в корпусе марсохода и имеет небольшое окошечко, через которое роботизированный манипулятор вносит образцы для анализа. Устройство просвечивает их рентгеновскими лучами и, получая дифракционную картину, определяет кристаллическую решетку минералов.

Рентгеноструктурный анализ дает ученым гораздо больше информации о геологических процессах, чем простой анализ элементарного состава, проводимым прибором СhemCam. Это связано с тем, что минералы с близким элементным составом могут иметь разную структуру в зависимости от тех условий, в которых они формировались. Например, углерод в разных условиях может образовывать графит или алмаз.

Справа - первый рентгеновский снимок марсианского грунта. Изображение показывает как  кристаллические полевой шпат, пироксен и оливин смешиваются с некоторыми аморфными материалами. Каждый минерал имеет уникальную структуру кольца, подобно "отпечаткам пальцев", показывая этим свое присутствие. Цвета представляют интенсивность рентгеновского излучения, красный является наиболее интенсивным.

"Rocknest"  (Каменное гнездо) -  небольшой песчаный нанос и скопление камней на пути марсохода. Это место было выбрано для взятия пробы грунта. Размер камней, расположенных в верхней части центра изображения, составляет около 0,2 метра.

"Инструмент CheMin стал первым рентгеновским кристаллографом, который проанализировал образец материи вне пределов Земли. С его помощью мы выяснили, что марсианский грунт очень похож по своему минеральному составу на вулканические почвы на Гавайских островах", - заявил один из участников научной программы Curiosity Дэйвид Ваниман (David Vaniman) из Института планетологии в городе Тусон (США).

  Вулкан Мауна-Кеа на Гавайях. Область вулканических пород, которые содержат минералы похожие на те, которые были определены в "Rocknest" на Марсе MSL Curiosity.

Ученые установили, что примерно половину объема марсианского грунта занимают аморфные вещества, химический состав и структуру которых еще предстоит изучить. Другая половина составлена из минералов, образующихся при кристаллизации магмы - полевого шпата, пироксена и оливина. По словам исследователей, такой состав сильно напоминает земные базальтовые вулканические породы.


Кристаллы оливина на Земле (ок. 60 мм)

Как отметил геолог Дейвид Биш (David Bish) из университета штата Индиана в городе Блумингтон (США), минеральный состав почвы в целом соответствует представлениям о том, что поверхность Марса  в далеком прошлом могла быть покрыта водой.

"На данный момент все образцы, которые были проанализированы инструментами марсохода, соответствуют нашим представлениям о том, что отложения на дне кратера Гейла прошли путь от жизни в "мокрой" окружающей среде к современной марсианской "засухе". Древние породы, такие как конгломераты, указывают на то, что на Марсе были потоки жидкой воды, тогда как минералы в верхних, более молодых слоях почвы говорят нам о крайне ограниченном контакте с водой", - пояснил Биш.

Метод дифракции рентгеновских лучей был впервые в истории применен для исследования внеземной поверхности. Сама дифракция известна сотни лет, но для Curiosity пришлось уменьшить габариты приборов, занимающих целый шкаф, до размера обувной коробки.


Обычный рентгеновский кристаллограф (слева) имеет размер с большой холодильник, в отличие от компактного инструмента Chemin, установленного на MSL Curiosity (вверху справа) и коммерческого портативного прибора (справа внизу). Сделать кристаллографы более компактными стало возможным благодаря технологическим инновациям NASA. Прибор Chemin представляет собой куб стороной 25 см. Здесь показано как техники устанавливают его на ровер в стерильном помещении JPL в Пасадене, штат Калифорния.


 Детектор - тепловизор для Chemin, размером
 с почтовую марку, определяет положение
 и энергию каждого рентгеновского фотона.
Эти технологические достижения NASA применяются и на Земле: компактное и портативное рентгеновское дифракционное оборудование успешно используется для разведки нефти и газа, анализа археологических объектов, определения контрафактных фармацевтических препаратов, а также в других областях.

Взятый для анализа образец грунта объёмом с таблетку аспирина был пропущен через сито, чтобы исключить частицы размером более 150 микрон (примерно ширина человеческого волоса). Образец имел, по крайней мере, два компонента: пыль (распространяемая по всей поверхности планеты сезонными бурями?) и мелкий песок (имеющий локальное происхождение?).

Забор марсианского грунта в совок 17 октября 2012 года для анализа в Chemin. (Sol 71).

Об этом сообщил  Дуг Минг (Doug Ming) из Космического центра НАСА имени Джонсона в Хьюстоне (США). Ученые планируют проверить эту гипотезу, изучив данные Chemin для глубинных образцов пород, которые марсоход извлечет со склонов горы Шарп в ближайшем будущем.

Мощный циклон возле северного полюса Марса. Снимки телескопа Хаббл (27 апреля 1999).

По словам ведущего научного сотрудника проекта Curiosity Джона Гротцингера из Калифорнийского технологического института в Пасадене, марсоход пробудет в "Каменном гнезде" еще на неделю, в ходе которой ученые проверят работу спектрометра SAM.

Погода в кратере Гейла 29 октября 2012 года (Sol 82):
 =солнечно, от минус 0,4С до минус 72С, давление 7.98 Pa, ветер восточный 2 м/сек=

Шестиколесный атомный марсоход Curiosity, приземлившийся на Красной планете 6 августа, продолжает находится в отличной форме. К концу года "Любопытство", покружив по области Glenelg, проделает 10-километровый путь к подножию горы Эолида (неофициально - гора Шарп) - центральному пику кратера Гейла. MSL попытается обнаружить, имелись ли там когда-нибудь условия для возникновения микробной жизни и есть ли такие условия сейчас. 


Статьи по теме:


Источник: NASA/JPL




Комментариев нет: