Марсоход-комбайн упростит поиск внеземной жизни
Красная планета хорошо подходит для масс-спектрометрических исследований, которые могут ответить на вопрос о наличии признаков жизни на Марсе. Специальный инструмент для этого, включающий лазер, ионную ловушку и масс-спектрометр, может быть установлен непосредственно на марсоход.
Группа американских исследователей предложила создать комбинированный инструмент, позволяющий проводить полный цикл исследований вещества, от добычи образцов до их масс-спектрометрического анализа по упрощенной процедуре, что критически важно для работы на большом расстоянии от Земли.
На Земле масс-спектрометрия применяется для исследования вещества путем определения количества и качества заряженных частиц – ионов, образующихся при ионизации. Масса ионов и их характеристики говорят о свойствах изучаемого вещества.
Ученые утверждают, что разработанный ими комбинированный прибор, состоящий из лазера, ионной ловушки и масс-спектрометра, может использоваться непосредственно на Марсе для анализа поверхности скал и других образцов без обработки проб, которая обычно требуется для такой процедуры.
Масс-спектрометрия — не новинка в исследованиях космоса. Этот метод был использован в 1970-х годах для анализа марсианского грунта при реализации программы NASA "Викинг". Но каждый раз перед анализом образцы должны быть тщательно подготовлены. "Викинг", например, зачерпывал почву, помещал в камеру и нагревал, чтобы проанализировать полученный газ.
Новый проект NASA – Марсианская научная лаборатория (Mars Science Laboratory), стартующий в ноябре этого года, тоже предусматривает масс-спектрометрические исследования. Они будут более тщательными, чем проведенные "Викингом", но снова точно так же нужно будет готовить образцы. И чем сложнее и дольше подготовка, тем больше шансов отказа оборудования или ошибки в процедуре.
"Резка пород, их сбор и перемещение усложняют задачу, – объясняет ведущий автор Пол Джонсон (Paul Johnson). – Плюс, получая новые инструменты, научный прибор становится больше, тяжелее и потребляет больше энергии. Все это делает отправку масс-спектрометра в космос непростой задачей".
В попытке упростить эту задачу, Джонсон и его коллеги обратились к технологии, называемой лазерной абляцией. Метод включает в себя воздействие лазером на поверхность образца, что создает облако плазмы над поверхностью образца, которая затем может быть захвачена ионной ловушкой и проанализирована масс-спектрометром. Таким образом, вместо сложной процедуры будет реализован принцип "навел и снял".
Лабораторные испытания в камере, где была смоделирована атмосфера Марса, показали полную работоспособность предложенного учеными инструмента. Вся система может быть достаточно компактной для установки на марсоход. Авторы планируют довести ее до таких размеров, чтобы она помещалась на манипуляторе.
"На Марсе нас ждет множество интересных, но пока еще не совершенных открытий, – говорит Джонсон. – Эта техника может сделать изучение горных пород и почвы на Марсе гораздо легче и, вероятно, поможет найти признаки жизни".
Группа американских исследователей предложила создать комбинированный инструмент, позволяющий проводить полный цикл исследований вещества, от добычи образцов до их масс-спектрометрического анализа по упрощенной процедуре, что критически важно для работы на большом расстоянии от Земли.
На Земле масс-спектрометрия применяется для исследования вещества путем определения количества и качества заряженных частиц – ионов, образующихся при ионизации. Масса ионов и их характеристики говорят о свойствах изучаемого вещества.
Ученые утверждают, что разработанный ими комбинированный прибор, состоящий из лазера, ионной ловушки и масс-спектрометра, может использоваться непосредственно на Марсе для анализа поверхности скал и других образцов без обработки проб, которая обычно требуется для такой процедуры.
Масс-спектрометрия — не новинка в исследованиях космоса. Этот метод был использован в 1970-х годах для анализа марсианского грунта при реализации программы NASA "Викинг". Но каждый раз перед анализом образцы должны быть тщательно подготовлены. "Викинг", например, зачерпывал почву, помещал в камеру и нагревал, чтобы проанализировать полученный газ.
Новый проект NASA – Марсианская научная лаборатория (Mars Science Laboratory), стартующий в ноябре этого года, тоже предусматривает масс-спектрометрические исследования. Они будут более тщательными, чем проведенные "Викингом", но снова точно так же нужно будет готовить образцы. И чем сложнее и дольше подготовка, тем больше шансов отказа оборудования или ошибки в процедуре.
"Резка пород, их сбор и перемещение усложняют задачу, – объясняет ведущий автор Пол Джонсон (Paul Johnson). – Плюс, получая новые инструменты, научный прибор становится больше, тяжелее и потребляет больше энергии. Все это делает отправку масс-спектрометра в космос непростой задачей".
В попытке упростить эту задачу, Джонсон и его коллеги обратились к технологии, называемой лазерной абляцией. Метод включает в себя воздействие лазером на поверхность образца, что создает облако плазмы над поверхностью образца, которая затем может быть захвачена ионной ловушкой и проанализирована масс-спектрометром. Таким образом, вместо сложной процедуры будет реализован принцип "навел и снял".
Лабораторные испытания в камере, где была смоделирована атмосфера Марса, показали полную работоспособность предложенного учеными инструмента. Вся система может быть достаточно компактной для установки на марсоход. Авторы планируют довести ее до таких размеров, чтобы она помещалась на манипуляторе.
"На Марсе нас ждет множество интересных, но пока еще не совершенных открытий, – говорит Джонсон. – Эта техника может сделать изучение горных пород и почвы на Марсе гораздо легче и, вероятно, поможет найти признаки жизни".
Ещё новости по теме:
18:20