2020. aasta juulis Marss 2020 Rover - viimane NASA Marssi uurimise programmist - alustab oma pikka teekonda Punasele planeedile. Kuum kontsad Võimalus ja Uudishimu rovers, the Marss 2020 Rover üritab vastata mõnele pakilisemale küsimusele, mis meil Marsi kohta on. Nende hulgas on eriti see, kas planeedil olid minevikus elamiskõlblikud tingimused või mitte ja kas mikroobne elu seal eksisteeris või mitte.
Sel eesmärgil Marss 2020Rover hangib Marsi kivimist puurproovid ja paneb need vahemällu kõrvale. Tulevased meeskonnaliikmete missioonid võivad need proovid hankida ja viia Maale tagasi analüüsimiseks. NASA teatas oma hiljutises teadaandes, et Marsi meteooriga on kaasas ka tükk Marsi meteoorit Marss 2020 rover tagasi Marsile, mida kasutatakse roveri kalli laserskanneri kalibreerimiseks.
Seda laserskannerit tuntakse orgaaniliste ja kemikaalide skaneerimiseks kasutatavate elukeskkondade skaneerimisega orgaaniliste ja kemikaalide jaoks (SHERLOC). Laseri eraldusvõime on võimeline valgustama isegi kivimi proovide parimaid omadusi, mille hulka võivad kuuluda kivistunud mikroorganismid. Kuid selle saavutamiseks on laseril vaja kalibreerimissihti, et teaduse meeskond saaks selle sätteid täpsustada.
Tavaliselt hõlmavad need kalibreerimise sihtmärgid kivimi-, metalli- või klaasitükke, proove, mis on keeruka geoloogilise ajaloo tulemus. SHERLOCi kalibreerimisvajadustega tegelemisel tulid JPL-i teadlased välja üsna uuendusliku idee. Miljardite aastate jooksul on Mars kogenud lööke, mis on saatnud tema pinna tükid orbiidile. Mõnel juhul jõudsid need tükid Maale meteoriitide kujul, millest mõned on tuvastatud.
Kuigi need meteoriidid on haruldased ega ole geoloogiliselt mitmekesiste proovidega identsed, on Marss 2020 Rover kogub, need sobivad hästi harjutamiseks. Nagu ütles SHERLOCi uurija Luther Beegle JPL-ist, NASA hiljutises pressiteates:
„Uurime asju nii peenelt, et temperatuurimuutustest või isegi liivale laskuvast roverist põhjustatud väikesed kõrvalekalded võivad nõuda meie eesmärgi parandamist. Uurides, kuidas instrument näeb fikseeritud sihtmärki, saame aru, kuidas see näeb välja tüki Marsi pinnast. ”
Sellega seoses Marss 2020 Rover on heas seltskonnas. Näiteks, Uudishimu kasutas oma saadud kivimi- ja mullaproovide elementide koostise määramiseks oma keemia ja kaamera (ChemCham) instrumenti - mis tugineb laseriga indutseeritud lagunemisspektroskoopiale (LIBS). Samamoodi Võimalus roveri miniatuurne termilise emissiooni spektromeeter (Mini-TES) võimaldas sellel roveril kivide koostist eemalt tuvastada.
SHERLOC on aga ainulaadne selle poolest, et see on esimene Marsile suunatud instrument, mis kasutab Ramani ja fluorestsentsspektroskoopiat. Ramani spektroskoopia koosneb materjalide valgustamisest nähtava, infrapuna või ultraviolettkiirguse lähedal ning footonite reageerimise mõõtmisest. Selle põhjal, kuidas nende energiatase nihkub üles või alla, suudavad teadlased kindlaks teha teatud elementide olemasolu.
Fluorestsentsspektroskoopia tugineb ultraviolettlaseritele, et ergastada elektrone süsinikupõhistes ühendites, mille tagajärjel hõõguvad kemikaalid, mis teadaolevalt moodustuvad elu olemasolul (s.o biosignatuurid). SHERLOC pildistab ka uuritud kivimeid, mis võimaldab teadusrühmal kaardistada leitud keemilised signatuurid üle Marsi pinna.
Nende eesmärkide saavutamiseks vajas SHERLOCi meeskond proovi, mis oleks piisavalt kindel, et taluda stardist ja maandumisest põhjustatud tugevat vibratsiooni. Samuti oli neil vaja ühte, mis sisaldaks õigeid kemikaale, et testida SHERLOCi tundlikkust biosignatuuride suhtes. Londoni Johnsoni kosmosekeskuse ja loodusloomuuseumi abiga otsustasid nad lõpuks Sayh al Uhaymir 008 meteoriidi (aka SaU008) proovi.
See 1999. aastal Omaanist leitud meteoriit oli teiste proovide suhtes karmim ja seda sai viilutada ilma ülejäänud meteoriidi ketenduseta. Selle tulemusel on SaU008 esimene Marsi meteoriidiproov, mis aitab teadlastel otsida Marsil mineviku elumärke. See on ka esimene Marsi meteoriit, millel on tükk iseennast tagasi pind Marsist - ehkki tehniliselt pole see esimene, keda tagasi saadetakse.
See au kuulub 1962. aastal Nigeerias üles leitud meteoriidile Zagami, kelle tükk ise saadeti tagasi Marsile Marsi globaalne ülevaataja (MGS) 1999. See missioon lõppes 2007. aastal, nii et see tükk on sellest ajast hõljunud ümber Marsi orbiidi. Lisaks meeskond taga Marss 2020SuperCami instrument lisab ka nende enda kalibreerimistestide jaoks Marsi meteoriiti.
Koos SaU008 bittidega, Marss 2020 kasulik koormus sisaldab täiustatud materjalide näidiseid. Lisaks sellele, et neid materjale kasutatakse ka SHERLOCi kalibreerimiseks, testitakse neid ka selleks, et näha, kuidas nad peavad vastu Marsi ilmastikule ja kiirgusele. Kui need osutuvad piisavalt vastupidavaks, et Marsi pinnal ellu jääda, saaks neid materjale kasutada kosmoseülikondade, kinnaste ja kiivrite tootmiseks tulevastele astronautidele.
SHERLOCi kaasuurija ja maaväliste materjalide kuraator Johnsoni kosmosekeskuses Marc Fries ütles:
“SHERLOC instrument on väärtuslik võimalus nii inimeste kosmoselendudeks valmistumiseks kui ka Marsi pinna fundamentaalteaduslikeks uuringuteks. See annab meile mugava viisi katsetada materjali, mis hoiab tulevased astronaudid Marsile jõudes turvalisena. ”
Iga Marsile saadetud robotmissiooniga töötavad NASA ja muud kosmoseagentuurid selle päeva poole, mil astronautide saapad lõpuks Punasele planeedile puutuvad. Kui esimene meeskonnaga missioon Marsile viiakse läbi (praegu kavandatud 2030-ndatesse aastatesse), jälgivad nad neid tõeliselt kartmatute robotiuurijate radadel!
