好奇號火星車激光器蒸發塵土分析成分

NASA的“好奇”號火星車搭乘宇宙神5型火箭在佛羅里達州卡納維拉爾角的41號發射架發射升空，奔赴紅色星球

新浪科技訊12月1日消息，據國外媒體報導，11月26日，NASA“好奇”號火星車發射升空預計明年8月登陸火星。在火星表面，“好奇”號火星車將發射能量相當於100萬個電燈的激光束確定這顆紅色星球能否支持生命存在。除了激光束外，這輛火星車還將藉助其他一系列裝置尋找這個遙遠世界的生物信號，幫助科學家確定火星是否是一顆適於居住的星球。

“好奇”號共攜帶10種不同科學儀器，ChemCam只是其中之一。抵達火星之後，“好奇”號的化學與攝像機儀器(以下簡稱ChemCam)將發射強激光脈衝，蒸發火星塵土，而後對光譜進行分析。 ChemCam發射的強激光脈衝可以蒸發針頭大小的區域。這台儀器還裝有激光器，用於觀測被蒸發的物質產生的等離子體閃光，並記錄下光線包含的顏色。一台分光計隨後對這些光譜色進行分析，幫助科學家確定被蒸發物質的元素構成。

ChemCam可以向一個區域或者多個區域快速發射連續多激光脈衝，在火星表面取樣分析過程中賦予研究人員極大的靈活性。 ChemCam項目組首席研究員羅傑-韋恩斯表示：“ChemCam在設計上用於尋找輕元素、例如碳、氮和氧，所有這些元素都對生命至關重要。這一系統能夠立即發現火星表面的霜或者其他源中的水以及碳。碳是構成生命以及生命副產品的基本要素。由於具有這些功能，ChemCam成為'好奇'號任務一個至關重要的組成部分。”

ChemCam可以分析整個可見光光譜以及紅外和紫外光譜，尋找周期表上的任何元素。 ChemCam能夠對距離“好奇”號大約23英尺(約合7米)的區域進行探測。這台儀器採用的技術由美國洛斯-阿拉莫斯國家實驗室研發，被稱之為“激光誘導擊穿光譜技術”(以下簡稱LIBS)。這項技術的核心是紅外線激光器――肉眼看不到紅外線――所發射的激光能量超過100萬個電燈，能夠聚焦一個微小區域，聚焦時間達到十億分之五秒。

在地球上，LIBS用於確定極端環境下的物體構成，例如核反應堆和海床。隨著“好奇”號任務的實施，這項技術第一次走出地球。法國國家太空研究中心負責製造ChemCam的激光器和望遠鏡。洛斯-阿拉莫斯國家實驗室則負責製造ChemCam的分光計和數據處理器，同時擔任這一項目的負責機構。

在“好奇”號登陸火星之後，洛斯-阿拉莫斯實驗室的操作人員將負責控制這台儀器。此外，這家實驗室同樣參與“好奇”號的其他探測任務。洛斯-阿拉莫斯實驗室地球與環境學部門的戴夫-瓦尼曼是“好奇”號攜帶的另一台儀器――化學與礦物學分析儀(以下簡稱CheMin)的副負責人。 CheMin會向樣本發射X射線，根據X射線的衍射確定礦物的晶體結構。 “好奇”號的機械臂通過車外的一個進口將樣本送入CheMin進行分析。

“好奇”號攜帶的钚罐同樣由洛斯-阿拉莫斯實驗室製造，負責為這輛火星車的核動力發電機提供燃料。钚罐是近50名研究人員和技術人員共同努力的結晶。 “好奇”號攜帶的發電機名為“同位素溫差發電機”(以下簡稱RTG)，發電量是過去的火星車的幾倍，滿足“好奇”號的用電需求。由於體積超過以往的火星車，“好奇”號能夠攜帶更為先進的載荷，讓安裝RTG成為一種可能。

26日，美國宇航局在佛羅里達州發射“好奇”號火星車。宇航局的“海盜”號35年前登陸火星，現在已經沒有“生命跡象”。科學家希望攜帶更先進儀器的“好奇”號能夠上演更令人吃驚的發現。宇航局火星探索計劃負責人道格-麥克奎斯遜表示：“'好奇'號是迄今為止登陸另一顆行星表面的體積最大且最為複雜的探測器。”在飛行近3.54億英里(約合5.69億公里)之後，“好奇”號預計於2012年8月5日在火星表面著陸。 “好奇”號任務耗資25億美元，其中一個首要任務是尋找科學家在火星空氣中探測到的甲烷。這輛火星車將在紅色星球跋涉大約98週，相當於一個火星年。