火星探测器2020,携带SuperCam,支持激光和麦克风

火星探测器2020,携带SuperCam,支持激光和麦克风

根据有关消息NASA 新一代火星探测器将于今年7月发射。该探测器将携带大量高级设备以支持对和这个红色的类地星球进行更深入的探测和了解。其中一个高级设备就是SuperCam,可以支持使得发送激光的设备。

携带激光剑的SuperCam

火星探测器2020,携带SuperCam,支持激光和麦克风

SuperCam 是火星探测器2020上的七种仪器之一。由数百人组成的团队建造,该设备打包了大量设备包装到一个小盒子里。它可以从探测器的桅杆(头部)发射脉冲激光束,可以远距离蒸发岩石边角的,从而获取更重要的信息。当然这个激光器还是远远不如星战中天行者的激光剑,这个激光器用于研究距离约7米的矿物和化学成分,可以帮助科学家在火星发现化石微生物活动迹象,从而探索火星生命的可能。

使用激光束将帮助科学家识别火星车机手臂无法触及或火星车无法进入的陡峭区域的矿物,通过远程对目标进行分析。这些目标中包括在液态水存在下形成的矿物质,例如粘土,碳酸盐和硫酸盐。大家都知道,液态水对生命的生存至关重要,比如一些早期简单生命形态的微生物,这些微生物最有可能在数十亿年前的火星上幸存。

科学家还可以使用SuperCam的信息来帮助决定是否为火星车的样本存储系统采集实验样本。2020年火星计划将这些核心样品收集在金属管中,存放在预定位置,在后续的探测任务中取回并带回地球。

火星探测器2020,携带SuperCam,支持激光和麦克风

携带麦克风

SuperCam还带有麦克风,科学家每次激光击中目标时都可以通过它收听声音。激光产生的爆破声根据岩石的材料特性而微妙地变化。

火星2020探测器的这种特殊的麦克风设计第三次加入到火星探测计划中。此前,在1997年的探路者号上相同的设计在曾经用过,后来不幸坠落了。在2008年的凤凰号上也有,但是遇到了电子问题导致麦克风无法使用。

SuperCam并不是火星2020探测器上唯一携带麦克风设备:在进入、下降和着陆设备上都有麦克风用来捕捉火星车进入地面的所有声音。采集到的音频信息将添加到探测器摄像机记录的全彩色视频中,以全新的方式记录火星着陆。

ChemCam+

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SuperCam本质上是对上一代好奇号火星探测器设备ChemCam的更新升级版本。SuperCam可以使用红外激光束将撞击的材料加热到大约10000摄氏度(一种称为激光感应击穿光谱法或LIBS的方法)并将其汽化。然后,一个特殊的摄像机可以根据所产生的等离子体确定这些岩石的化学成分。和ChemCam一样,SuperCam将使用人工智能来寻找值得在火星车行驶过程中和之后进行撞击的岩石目标。此外,还升级了AI让SuperCam非常精确地指向小岩石特征。

SuperCam的另一个新功能是绿色激光,可以确定表面材料的分子组成。绿光激发样品中的化学键,并根据结合在一起的元素产生信号-一种称为拉曼光谱的技术。SuperCam还使用绿色激光使某些矿物质和碳基化学物质发光或发出荧光。

矿物质和有机化学物质以不同的速率发出荧光,SuperCam的光传感器具有一个快门,一次可关闭100纳秒。在这样快的速度下,几乎没有光子进入。改变快门速度(一种称为时间分辨发光光谱的技术)将使科学家能够更好地确定存在的化合物。

此外,SuperCam可以使用太阳反射的可见光和红外(VISIR)光来研究岩石和沉积物的矿物质含量。VISIR技术是对拉曼光谱的补充。每种技术都对不同类型的矿物质敏感。

开发团队

SuperCam由位于新墨西哥州的洛斯阿拉莫斯国家实验室(Los Alamos National Laboratory)领导,由数百人组成的团队建造。SuperCam的车身单元就是在该实验室开发的。单元包括几个光谱仪,控制电子设备和软件部分。

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天线部分是由法国航天局(CNES)授权由法国国家研究中心(CNRS)和法国大学的几个实验室开发和建造。

探测车甲板上的校准目标由西班牙瓦拉多利德大学提供。

今年7月发射

火星2020火星探测器预计将于今年7月发射升空,并于2021年2月登陆火星。任务的主要目标是在火星寻找生命的痕迹,并为它们返回地球采集样本。

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页面更新:2024-05-07

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