Рамановский лазерный спектрометр
Индонезия
Рамановский лазерный спектрометр
ОператорЕвропейское космическое агентство
ПроизводительИспанский центр астробиологии ( CSIC - INTA )
Тип инструментаРамановский спектрометр
Функцияминералогический состав
Продолжительность миссии≥ 7 месяцев [1]
Веб-сайтНабор инструментов для марсохода ExoMars
Космический корабль-носитель
Космический корабльРовер Розалинд Франклин
ОператорЕвропейское космическое агентство
Дата запускаНЕТТО 2028

Рамановский лазерный спектрометр ( RLS ) — это миниатюрный рамановский спектрометр , который является частью научной полезной нагрузки на борту марсохода Rosalind Franklin Европейского космического агентства [ 2] , которому поручено искать биосигнатуры и биомаркеры на Марсе. Планируется, что марсоход будет запущен не ранее 2028 года и приземлится на Марсе в 2029 году.

Рамановская спектроскопия — это метод, используемый для идентификации минеральных фаз, образующихся в результате процессов, связанных с водой. [3] [4] [5] RLS поможет идентифицировать органические соединения и искать микробную жизнь , идентифицируя минеральные продукты и индикаторы биологической активности. RLS предоставит геологическую и минералогическую контекстную информацию, которая будет научно коррелироваться с информацией, полученной с помощью других инструментов. [6]

Обзор

РЛСПараметр/единицы [7]
ТипРамановский спектрометр
Масса2,4 кг
Потребляемая мощность20 Вт - 30 Вт
Длина волны лазера532 нм
Интенсивность облучения образца0,4 - 8 кВт/см 2
Спектральный диапазон150-3800/см −1
Спектральное разрешение6-8/см
Размер пятна50 мкм

Рамановская спектроскопия чувствительна к составу и структуре любого органического соединения , что делает ее мощным инструментом для окончательной идентификации и характеристики биомаркеров , а также предоставления прямой информации о потенциальных биосигнатурах прошлой микробной жизни на Марсе . [3] Этот инструмент также предоставит общую минералогическую информацию для магматических, метаморфических и осадочных процессов. [3]

RST также будет коррелировать свою спектральную информацию с другими спектроскопическими и визуализирующими приборами, такими как инфракрасный спектрометр и MicrOmega-IR . [3] Это будет первый рамановский анализатор, который будет использоваться для исследования планет. [6] Первая версия для марсохода была представлена ​​Фернандо Рулл-Пересом и Сильвестром Морисом в 2003 году. [6] RLS разрабатывается европейским консорциумом, в который входят партнеры из Испании, Франции, Германии и Великобритании. [6] Главный исследователь — Фернандо Рулл-Перес из Испанского астробиологического центра . [3] Соисследователь — из Обсерватории Юг-Пиренеи (LAOMP), Франция. [8]

Три основных компонента — это блок спектрометра , блок управления и возбуждения (включает преобразователи мощности) и оптическая головка . [9]

Принцип и работа

Инструмент RLS обеспечивает структурный отпечаток, по которому можно идентифицировать молекулы. Он используется для анализа колебательных мод вещества в твердом, жидком или газообразном состоянии. [6] Метод основан на рамановском рассеянии фотона молекулами, которые возбуждаются до более высоких уровней колебательной или вращательной энергии. Более подробно, он будет собирать и анализировать рассеянный свет, испускаемый лазером на измельченном образце марсианской породы; наблюдаемый спектр (количество пиков, положение и относительная интенсивность) определяется молекулярной структурой и составом соединения, что позволяет идентифицировать и характеризовать соединения в образце. [3]

Некоторые преимущества RLS по сравнению с другими анализаторами заключаются в том, что он неразрушающий, анализ завершается за доли секунды, а спектральные полосы обеспечивают окончательный состав материала. [6] Измерения RLS будут проводиться на полученном измельченном порошке образца, и это будет полезным инструментом для маркировки присутствия органических молекул для дальнейшего поиска биомаркеров анализатором MOMA . [ необходима цитата ]

Плата процессора выполняет несколько ключевых функций для управления спектрометром Рамана, спектральной работы, хранения данных и связи с марсоходом. Полный инструмент имеет массу 2,4 кг (5,29 фунта) и потребляет около 30 Вт во время работы. [3] [6] [7]

Цели

Цель RLS — поиск признаков прошлой жизни на Марсе ( биосигнатуры и биомаркеры ) путем анализа образцов, полученных с глубины 2 метра под поверхностью Марса с помощью бурового колонкового снаряда марсохода Rosalind Franklin . Научные цели RLS: [6]

  1. Определите органические соединения и найдите жизнь . [10]
  2. Определить минеральные продукты и показатели биологической активности. [10]
  3. Охарактеризуйте минеральные фазы, образующиеся в результате процессов, связанных с водой.
  4. Охарактеризуйте магматические минералы и продукты их изменения.
  5. Охарактеризуйте водно-геохимическую среду в зависимости от глубины в неглубоких недрах.

Смотрите также

Ссылки

  1. ^ Vago, Jorge L.; et al. (Июль 2017). «Обитаемость на раннем Марсе и поиск биосигнатур с помощью марсохода ExoMars». Astrobiology . 17 ( 6– 7): 471– 510. Bibcode :2017AsBio..17..471V. doi :10.1089/ast.2016.1533. PMC  5685153 . PMID  31067287.
  2. ^ Хауэлл, Элизабет (24 июля 2018 г.). «ЭкзоМарс: Поиск жизни на Марсе». Space.com . Получено 13 марта 2020 г. .
  3. ^ abcdefg "Комплект инструментов марсохода ExoMars: RLS - Рамановский спектрометр". Европейское космическое агентство. 3 апреля 2013 г.
  4. ^ Попп, Дж.; Шмитт, М. (2006). «Рамановская спектроскопия разрушает земные барьеры!». Журнал Рамановской спектроскопии . 35 (6): 18– 21. Bibcode :2004JRSp...35..429P. doi :10.1002/jrs.1198.
  5. ^ Рулл Перес, Фернандо; Мартинес-Фриас, Хесус (2006). «Раман-спектроскопия отправляется на Марс» (PDF) . Спектроскопия Европа . 18 (1): 18–21 .
  6. ^ abcdefgh Рамановский лазерный спектрометр для миссии марсохода ExoMars на Марс. Фернандо Рулль, Сильвестр Морис, Ян Хатчинсон, Андони Мораль, Карлос Перес, Карлос Диас, Мария Коломбо, Томас Беленгер, Гильермо Лопес-Рейес, Антонио Сансано, Оливье Форни, Ян Паро, Николас Стрибиг, Саймон Вудворд, Крис Хоу, Николау Тарсеа, Пабло Родригес, Лаура Сеоан, Амайя Сантьяго, Хосе А. Родригес-Прието, Хесус Медина, Палома Гальего, Росарио Канчал, Пилар Сантамария, Гонсало Рамос, Хорхе Л. Ваго и от имени команды RLS. Астробиология , 1 июля 2017 г., 17(6-7), страницы 627-654. doi :10.1089/ast.2016.1567
  7. ^ ab Рамановский лазерный спектрометр для миссии ExoMars 2020 года. Возможности инженерно-квалификационной модели и будущая деятельность. (PDF). А. Г. Морала, Ф. Рулл, С. Морис, И. Хатчинсон, К. П. Канора, Л. Сеоан, Р. Канчал, П. Гальего, Г. Рамос, Х. А. Прието, А. Сантьяго, П. Сантамария, М. Коломбо, Т. Беленгер, Г. Лопес, К. Кинтана, Х. Сафра, А. Беррокаль, К. Пинтор, Х. Кабреро, Дж. Саис. 49-я конференция по наукам о Луне и планетах, 2018 г. LPI Contrib. № 2083.
  8. ^ "The ExoMars Rover Instrument Suite". explore.esa.int . Получено 22 июля 2018 г.
  9. ^ РАМАНОВСКИЙ ЛАЗЕРНЫЙ СПЕКТРОМЕТР (RLS) НА МИССИИ МАРСОХОДА EXOMARS 2018 (PDF) . 42-я конференция по лунной и планетарной науке (2011) . Получено 14 июля 2024 г.
  10. ^ ab Поиск признаков ранней жизни на Марсе: Рамановская спектроскопия и миссия Exomars. Хауэлл GM Эдвардс, Ян Б. Хатчинсон, Ричард Ингли, Ник Р. Уолтем, Сара Бирдсли, Шон Доусон и Саймон Вудворд. Spectroscopy Europe .

Retrieved from "https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Raman_Laser_Spectrometer&oldid=1234557266"