218,4
рейтинг
14 октября 2012 в 02:50

Chemistry and Mineralogy инструмент марсохода Curiosity

На 61 сол (марсианский день), своего пребывания на Марсе Curiosity впервые зачерпнул своим 7-сантиметровым ковшом горсть песка и приготовился отправить его в глубины своего научного тела. Двухдневная заминка, с обнаруженным на поверхности Марса, куском пластика, приостановила работу, но дело было продолжено.


Для того чтобы подготовить образцы грунта, на манипуляторе расположен специальный прибор CHIMRA (Collection and Handling for In-Situ Martian Rock Analysis). Он представляет собой ковш 4х7 сантиметров, трубку, которая будет отводить каменную крошку от сверла, несколько внутренних емкостей, вибромеханизм и сито, с ячейкой 150 микрон.
image
После того как ковш зачерпывает грунт, из него берется первая часть образца. Во внутренних полостях CHIMRA она просеивается через сито, чему помогает работа вибромеханизма, лишнее удаляется, а на просеивание отправляется следующая порция. Всего проходит три этапа забора из ковша и просеивания грунта. В результате остается немного порошка необходимой фракции, который и отправляется в грунтоприемник, на теле ровера, а лишнее выбрасывается.
image
(цвет корректировался NASA)

Едва Curiosity подготовил первый образец, как зачерпнул следующий.
image

«Вторая попытка» — не случайность. Внутри корпуса марсохода расположено два прибора, для исследования марсианского грунта.
Один из них, Chemistry and Mineralogy instrument или сокращенно ChemIn будет заниматься определением минерального состава марсианских пород.
image
(баллон со сжатым воздухом, для обдува элементов прибора и очистки от посторонних частичек грунта)

Минеральный состав покажет ученым, в каких условиях возникали породы, а значит, расскажет о геологических периодах в истории Марса. Прежде всего, ученых интересуют те породы, которые формировались при участии воды. Например, гипс содержит воду, а ангидрит, имея тоже химическое строение – нет. Предположительно гипс встречался на пути марсохода Opportunity, но тот не имел на борту необходимого оборудования для точной идентификации.
image

То есть ChemIn будет искать минеральные подсказки на те условия, которые могли способствовать жизни на Марсе.

ChemIn проводит исследование при помощи рентгеновкого луча толщиной с человеческий волос, направляя его поток на образцы грунта. Результаты будут оцениваться двумя методами.
image

Первый – это рентгеновская флуоресценция. Образцы, облучаемые рентгеновскими лучами, начнут светиться, и атомы разных веществ будут это делать каждый со своей интенсивностью.
Второй метод – это рентгеновская дифракция. Икс-луч, проходя через кристаллы породы, будет в них отклоняться, под углом, который определяется строением кристаллической решетки минерала. Ученым уже известны дифракционные картины практически всех минералов, поэтому им останется лишь получить результат и сравнить с тем, что они имеют.

Информацию о светимости атомов и дифракционную картину будет снимать специально подготовленная E2V CCD-224 матрица размером 600х600 пикселей и информация с нее будет отправляться на Землю.
image

Для матрицы оптимальной температурой работы является -60 ° С. Если температура будет выше, то картину будет засорять излучение от нейтронного генератора российского прибора DAN.

Процесс рентгеновского исследования ChemIn обеспечивается при помощи колеса, на котором расположено 32 круглых ячейки под образцы, диаметром 8 мм и толщиной 175 микрон.
image

На каждом «лепестке» колеса располагается по две ячейки. Всего ячейки имеются двух типов, отличающихся материалом прозрачной стенки, сквозь которую будет попадать луч на минерал. Один тип выполнен из майлара (вика), второй из каптона (вика).
image

Эти пленки отличаются друг от друга по физическим свойствам. Майлар позволяет получить более четкую дифракционную картину, но он чувствителен к вибрации и воздействию кислоты. Каптон более надежен и долговечен, но вносит свой «шум» в дифракционную картину, который особенно помешает при изучении глинистых минералов.
Для марсианских образцов доступно только 27 ячеек, а 5 заняты тестовыми образцами, помещенными на Земле. Они необходимы, чтобы проверить функциональность прибора в марсианских условиях. Но пустые ячейки — многоразовые — они очищаются когда колесо проворачивается на 180 градусов.

Работа CHIMRA и ChemIn показана в демонстрационном ролике Curiosity подготовленном NASA тогда, когда сам марсоход находился еще в сборочном цехе. Момент начинается с 9:08


Внутри у Curiosity содержится еще один прибор, называемый SAM (Sample Analysis at Mars), но он потребует отдельного рассказа.

P.S. И, да, я использую ВК в качестве хостера картинок, т.к. загружаю их в свою группу по Curiosity. Если у кого с этим проблемы — пишите, не стесняйтесь.
Виталий Егоров @Zelenyikot
карма
1329,2
рейтинг 218,4
Zelenyikot
Реклама помогает поддерживать и развивать наши сервисы

Подробнее
Реклама

Самое читаемое

Комментарии (32)

  • +2
    По тексту: На каждом «лепестке» колеса располагается по две ячейки, отличающихся материалом прозрачной стенки... Судя по иллюстрации — такой лепесток один, у остальных ячейки либо из первого материала, либо из второго.
    • 0
      Да, действительно, не обратил внимание. Спасибо за поправку. Исправил.
  • +2
    Для матрицы оптимальной температурой работы является -60 ° С.

    То есть, грунт зачерпывается днем, а исследуется ночью?
    • 0
      Получается так. Зачерпывается, просеивается и засыпается в грунтоприемник.
      image
  • +13
    я использую ВК в качестве хостера картинок, т.к. загружаю их в свою группу по Curiosity. Если у кого с этим проблемы — пишите, не стесняйтесь.

    — многие не смогут видеть эти ресурсы, читая Хабр на работе (у нас, например, доступ ко всему, что касается соцсетей, наглухо заблокирован).
    • 0
      По плюсам к комментарию guessss_who попробую оценить количество тех, у кого возникли подобные проблемы. Только, пожалуйста, отмечайте те, у кого действительно не видно фото, а не те, кто переживает за проблемы у других.
      • +1
        А что есть какие-то проблемы с тем чтобы захостить картинки на том же хабре?
        • +3
          Двойная работа получается: залить ВК, залить на хабр.
      • 0
        А хранилище ВКонтакта не позволяет видеть статистику просмотров изображений? Если такая возможность есть — можете сравнить количество просмотров этой статьи с количеством просмотров картинки в хранилище — будет более релевантный результат. :)
        • 0
          Хм, любопытно. Не знал об этом. Надо будет попробовать, сравнить.
          • 0
            Ну, это был вопрос. Я не в курсе на самом деле, есть ли такая возможноть.
            • 0
              Нет. Там просто размещаются фото в альбоме, а оттуда просто ссылку беру.
          • +1
            Кстати, я сейчас как раз смотрю топик с работы — оказывается, userapi.com у нас не заблокирован. :) Как ни странно.
        • 0
          А просветите новичка на Хабре — где ссылка на это хранилище изображений? А то я залила через условно устойчивый сервис на Хабре, закрыла страничку — и все, не могу найти залитые мной картинки, приходятся копировать url с уже опубликованной иллюстрации. а один раз залила, оставила на потом — и так и не нашла, где они живут.
          • 0
            www.habrastorage.org/ оно? А галереи, как я понимаю, там нету, копируйте с опубликованного.
            • 0
              да, я туда и загружала. Но получается, что это менее удобно, чем раскладывать по своим альбомам вконтактике, и потом точно знать, где взять ссылку, когда понадобится быстро их найти.
  • +1
    Конечно забавно слышать звук, там где его нет (я про второе видео).
    • 0
      Там же не вакуум во втором видео да, согласен :)
      • 0
        Когда он в космосе летит, то почти вакуум и ничего не слышно. Когда уже вблизи поверхности Марса, то будет очень плохо слышно, потому что там очень разряженная атмосфера.
    • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
  • 0
    Ячейки одноразовые?
    • +1
      Да, конечно. Как вы их на Марсе очищать будете от частиц предыдущего образца?
      • 0
        теоретически — открыть донышко и продуть сжатым воздухом (выше про баллон что-то было)… но кто их знает, почему так нельзя…
        • +1
          Там мельчайшие частицы вещества — вы гарантируете при таком способе идеальную очистку? А если не идеально очистить — то предыдущий образец будет вносить искажения в показания, а главное — что никак не разобраться, в чем эти искажения.
  • 0
    «Chemistry and Mineralogy инструмент»? А почему бы тогда полностью не оставить заголовок на английском?
    • +1
      Лучше всё-таки полностью перевести, хотя бы в скобках, а то получается какой-то замусоренный текст — вперемешку на 2х языках, хотя в данной статье в этом нет абсолютно никакой необходимости.
      • 0
        Curiosity-то все равно не перевести. А если перевести, то никто не поймет о чем статья. Chemistry and Mineralogy просто короче чем «химический и минералогический».
  • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
    • +2
      Да, интересно. Видимо там тритий и дейтерий и через стенки фонят. Либо во время импульсов могут попадать нейтроны.
      Судя по описанию процесс работы ChemIn весьма продолжительный, и если для статистики надо регулярное включение DAN, то моменты работы обоих приборов могут пересекаться.
      В описании фотоматрицы говорили именно о DAN, а не MMRTG.
      • НЛО прилетело и опубликовало эту надпись здесь
  • 0
    >Двухдневная заминка, с обнаруженным на поверхности Марса, куском пластика, приостановила работу

    Так что там все-таки отвалилось?
    • 0
      Какая-то частичка обертки Curiosity или Sky Crane. Они сами так и не поняли.

      image

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.