Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence for Organics & Chemicals
Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence for Organics & Chemicals (zkráceně SHERLOC) je ultrafialový Ramanův spektrometr, který byl vytvořen v rámci mise Mars 2020. Na Mars byl dopraven na vozítku Perseverance. SHERLOC zjišťuje složení minerálů na Marsu a pátrá, zda byl na Marsu život. Díky datům ze zařízení mají být později vyráběny lepší skafandry pro astronauty, kteří na Mars poletí.[1][2]
Zařízení SHERLOC má také kalibrační terč, který obsahuje různé materiály vhodné pro výrobu skafandrů. Rover bude zkoumat, jaký vliv má prostředí na Marsu na tyto materiály.
Název
Název SHERLOC je zkratkou Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence for Organics & Chemicals (volně přeloženo Skener Obyvatelných Prostředí s Ramanovým a Lumiscenčním spektrometrem pro Organické a Chemické látky). Název SHERLOC také odkazuje na jméno slavného fiktivního detektiva Sherlocka Holmese od sira Arthura Conana Doyla.
Čočka WATSON je pak zkratkou Wide Angle Topographic Sensor for Operations and eNgineering, ale jde také o narážku na romány o Sherlocku Holmesovi, kde je Watson jeho pomocníkem.
Technologie
Zařízení SHERLOC je sestaveno tak, aby mohlo pracovat nepřetržitě. Vzdálenost, ze které zařízení měří, je přibližně 5 centimetrů. Zařízení je vytvořeno tak, aby mělo co největší rozlišení, a tím bylo zaručeno, že data budou co nejméně zkreslená a maximálně přesná. Bod, který dokáže zařízení detekovat je menší než 100 mikrometrů, přičemž rozlišení je až 30 µm. SHERLOC používá ultrafialové světlo k odhalení organických chemikálií, které se na povrchu Marsu mohou nacházet. Zařízení SHERLOC nese také několik vzorků materiálů, které jsou používány na výrobu skafandrů. Cílem je otestovat odolnost těchto materiálů na Marsu.[1]
Ramanův spektrometr, který je součástí zařízení, také hledá stopy látek, které by mohla obsahovat marsovská voda. Zařízení dokáže najít usazeniny těchto látek, které jsou menší než 20 µm. Zařízení kombinuje dva spektrální jevy - přirozenou fluorescenci a předrezonanční/rezonanční Ramanův rozptyl.[3]
Kalibrační terč
Na kalibračním terči se nachází trakovatelný kód pro Geocaching. Dále se zde nachází také adresa fiktivního detektiva Sherlocka Holmese, tedy 221b Baker Street.
Použité materiály: Ve spodní řadě (zleva):
- polykarbonát pro výrobu skel přileb
- Vectran
- Ortho-Fabric
- teflon
- látka potažená teflonem
V horní řadě (zleva):
- nitrid hliníku a gallia na safíru
- křemenný difuzér
- plátek meteoritu
- bludiště pro testování intenzitu laseru
- nitrid hliníku a gallia na safíru (s odlišnými vlastnostmi než výše zmíněný)
Tyto materiály mají posloužit jako testovací vzorky pro budoucí vývoj skafandrů pro výstup na Mars.
Cíle
Zařízení má 4 hlavní cíle:
- Zjistit, zda je Mars obyvatelný.
- Posoudit dostupnost uhlíku, vodíku, dusíku, kyslíku, fosforu a síry.
- Zjistit, zda na Marsu byl život.
- Poskytnout analýzu minerálů a organických látek na povrchu.
Technické specifikace
- Umístění: na konci robotického ramene
- Hmotnost: systém uchycení - 3,86 kg; spektrometr - 1,61 kg
- Napájení: 48,8 Wattu
- Rozměry: 26,0 x 20,0 x 6,7 cm
- Velikost vrácených dat: 79,7 Mb
Vývoj
Vývoj zařízení pobíhal hlavně v Jet Propulsion Laboratory v Pasadeně v Kalifornii v USA. Část vývoje probíhala také v dalších výzkumných centrech spolupracujících s NASA - Malin Space Science Systems a Los Alamos National Laboratory.
Galerie
Zařízení SHERLOC
Kámen ozářený UV zářením z SHERLOC
Popis fungování zařízení
Testování na Zemi
Kalibrační terč zařízení SHERLOC
Odkazy
Reference
- ↑ a b MARS.NASA.GOV. Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence for Organics & Chemicals (SHERLOC). mars.nasa.gov [online]. [cit. 2021-04-28]. Dostupné online. (anglicky)
- ↑ HTTPS://JPL.NASA.GOV. SHERLOC to Micro-Map Mars Minerals and Carbon Rings. NASA Jet Propulsion Laboratory (JPL) [online]. [cit. 2021-04-28]. Dostupné online. (anglicky)
- ↑ MARS.NASA.GOV. SHERLOC for Scientists. mars.nasa.gov [online]. [cit. 2021-04-28]. Dostupné online. (anglicky)
Související články
Externí odkazy
Obrázky, zvuky či videa k tématu Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence for Organics & Chemicals na Wikimedia Commons
Média použitá na této stránce
PIA23894: Mars 2020's SHERLOC Instrument
A close-up view of an engineering model of SHERLOC (Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence for Organics & Chemicals), one the instruments aboard NASA's Perseverance Mars rover. Located on the end of the rover's robotic arm, this instrument features an auto-focusing camera (pictured) that shoots black-and-white images used by SHERLOC's color camera, called WATSON (Wide Angle Topographic Sensor for Operations and eNgineering), to zero in on rock textures. SHERLOC also has a laser, which aims for the dead center of rock surfaces depicted in WATSON's images.
The laser uses a technique called Raman spectroscopy to detect minerals in microscopic rock features; that data is then superimposed on WATSON's images. These mineral maps help scientists determine which rock samples Perseverance should drill so that they can be sealed in metal tubes and left on the Martian surface for a future mission to return to Earth.
PIA23621: Close-up of NASA's Mars 2020 Rover's SHERLOC Instrument
https://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA23621
The SHERLOC instrument is located at the end of the robotic arm on NASA's Mars 2020 rover. SHERLOC (short for Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence for Organics and Chemicals) is a spectrometer that will provide fine-scale imaging and use an ultraviolet laser to determine fine-scale mineralogy and detect organic compounds on Mars.
JPL built and will manage operations of the Mars 2020 rover for NASA, as well as the rover's SHERLOC instrument. NASA's Launch Services Program, based at the agency's Kennedy Space Center in Florida, is responsible for launch management.
Mars 2020 is part of a larger program that includes missions to the Moon as a way to prepare for human exploration of the Red Planet. Charged with returning astronauts to the Moon by 2024, NASA will establish a sustained human presence on and around the Moon by 2028 through NASA's Artemis lunar exploration plans.
For more information about the mission, go to https://mars.nasa.gov/mars2020/.
A slice of a meteorite scientists have determined came from Mars placed inside an oxygen plasma cleaner, which removes organics from the outside of surfaces. This slice will likely be used here on Earth for testing a laser instrument for NASA's Mars 2020 rover; a separate slice will go to Mars on the rover.
Martian meteorites are believed to be the result of impacts to the Red Planet's surface, resulting in rock being blasted into the atmosphere. After traveling through space for eons, some of these rocks entered Earth's atmosphere. Scientists determine whether they are true Martian meteorites based on their rock and noble gas chemistry and mineralogy. The gases trapped in these meteorites bear the unique fingerprint of the Martian atmosphere, as recorded by NASA's Viking mission in 1976. The rock types also show clear signs of igneous processing not possible on smaller bodies, such as asteroids.
NASA's Jet Propulsion Laboratory will build and manage operations of the Mars 2020 rover for the NASA Science Mission Directorate at the agency's headquarters in Washington.
For more information about the mission, go to https://mars.nasa.gov/mars2020/.PIA24261: SHERLOC's Calibration Target Aboard the Perseverance Mars Rover
https://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA24261
The calibration target for SHERLOC, one of the instruments aboard NASA's Perseverance Mars rover, features a slice of Martian meteorite, plus spacesuit materials, including helmet-visor material that doubles as a geocache target.
The calibration target for SHERLOC (Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence for Organics & Chemicals) an instrument on the end of the Perseverance Mars rover's 7-foot-long (3-meter-long) robotic arm, includes a geocaching target, spacesuit materials, and a slice of a Martian meteorite. Scientists rely on calibration targets to fine-tune instrument settings using materials with known properties.
The bottom row of this target features spacesuit materials that scientists will observe to see how they react over time to the irradiated Martian atmosphere. The first sample at left is polycarbonate for use in a helmet visor; inscribed with the address of the fictional detective Sherlock Holmes, it doubles as a geochache for the public. Other materials in the bottom row, from left: Vectran; Ortho-Fabric; Teflon; coated Teflon.
Top row, from left: aluminum gallium nitride on sapphire; a quartz diffuser; a slice of Martian meteorite; a maze for testing laser intensity; a separate aluminum gallium nitride on sapphire with different properties.
PIA18407: Ultraviolet Instrument for Mars 2020 Rover is SHERLOC
http://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/pia18407
This illustration depicts the mechanism and conceptual research targets for an instrument named Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence for Organics and Chemicals, or SHERLOC. This instrument has been selected as one of seven investigations for the payload of NASA's Mars 2020 rover mission. SHERLOC will be a spectrometer that will provide fine-scale imaging and use an ultraviolet laser to determine fine-scale mineralogy and detect organic compounds. .
Mars 2020 is a mission concept that NASA announced in late 2012 to re-use the basic engineering of Mars Science Laboratory to send a different rover to Mars, with new objectives and instruments, launching in 2020.
NASA's Jet Propulsion Laboratory, a division of the California Institute of Technology, Pasadena, manages NASA's Mars Exploration Program for the NASA Science Mission Directorate, Washington.
PIA23895: Mineral Map Created During a Test of SHERLOC
https://photojournal.jpl.nasa.gov/catalog/PIA23895
In this test image by SHERLOC (Scanning Habitable Environments with Raman & Luminescence for Organics & Chemicals), an instrument aboard NASA's Perseverance rover, each color represents a different mineral detected on a rock's surface.
For more information about the mission, go to https://mars.nasa.gov/mars2020/.