|
Определение химических ингредиентов лунной поверхности
|
|
|
|
Рамановская спектроскопия использует рассеянный свет для определения химических ингредиентов вещества и является одним из наиболее широко используемых научных методов в космических исследованиях. Он используется для исследования Луны с целью выявления вулканических минералов, водяного льда и космического выветривания и был ограничен получением данных с лунных орбитальных аппаратов.
|
|
|
|
Но как можно провести рамановскую спектроскопию на поверхности Луны, чтобы помочь нам лучше понять нашего ближайшего небесного соседа? Именно на это направлено исследование, представленное на 56-й конференции по лунным и планетарным наукам, на которой команда исследователей НАСА и академических кругов обсуждала марсоход Raman Cube (R3R), который будет доставлен на поверхность Луны частной космической компанией Astrobotic.
|
|
|
|
В ходе исследования исследователи обсудили разработку марсохода Raman Cube с лабораторными экспериментами и то, как он может способствовать будущим миссиям Artemis на лунную поверхность.
|
|
|
|
Эти эксперименты включали в себя тестирование трех оптических конфигураций для сбора данных, включая сбор данных с помощью спектрометра и оптического волокна при прямом контакте лазерного луча с образцом и непрямом контакте с помощью зеркала, а также использование рассеянного света в сочетании с микроскопом дальнего действия для сбора данных.
|
|
|
|
|
|
|
Исследователи отмечают, что разрешение Raman Cube Rover продемонстрировало приблизительное расстояние в 30 метров (98 футов) по сравнению с суперкамерой NASA Perseverance rover, которая ограничена расстоянием в 7 метров (20 футов).
|
|
|
|
В исследовании отмечается: "Телескоп R3R [Raman Cube Rover] и ретрансляционная система сбора света обещают увеличить дистанцию для измерений, поддерживающих научные миссии Artemis, за счет сбора вынужденного комбинационного излучения, рассеянного в обратном направлении, вблизи объекта исследования с улучшенной протяженностью и контроля расхождения возвращенного коллимированного излучения". направьте световой луч на неподвижный посадочный модуль."
|
|
|
|
Как уже отмечалось, рамановская спектроскопия используется в космических исследованиях для идентификации химических ингредиентов вещества. Это включает в себя воду и водяной лед, выявление и извлечение которых будет иметь решающее значение для будущих полетов экипажа на поверхность Луны в рамках процесса, называемого использованием ресурсов на месте, или "жизнью за счет земли", без необходимости постоянного пополнения запасов с Земли.
|
|
|
|
Поскольку будущие посадочные площадки Artemis будут нацелены на южный полюс Луны, чтобы использовать содержание водяного льда в постоянно затененных областях (PSR), спектроскопия комбинационного рассеяния может оказаться бесценным методом для выживания экипажа и успеха миссии, поскольку водяной лед можно использовать для питья, купания, гидратации, заправки топливом и даже создание кислорода с помощью электролиза.
|
|
|
|
Примером рамановской спектроскопии, используемой в активной космической миссии, является марсоход НАСА "Персеверанс", который использует свой прибор SHERLOC (сканирующий обитаемую среду с помощью рамановского излучения и люминесценции на органику и химические вещества) для анализа марсианских пород и реголита (часто ошибочно называемого почвой) на предмет потенциальных признаков современной или древней жизни.
|
|
|
|
Наряду с Луной и Марсом, рамановская спектроскопия была предложена для изучения и анализа поверхностей и атмосфер галилеевых спутников Юпитера и в настоящее время используется для изучения атмосфер экзопланет на предмет наличия биосигналов.
|
|
|
|
Некоторые из преимуществ спектроскопии заключаются в ее неинвазивности при одновременном сборе важнейших научных данных и в том, что ее можно использовать для анализа на месте, как показано на примере марсохода NASA Perseverance и предлагаемого Raman Cube Rover для исследования Луны.
|
|
|
|
Поскольку человечество продолжает осваивать космическое пространство при участии правительств и частных компаний, марсоход Raman Cube может предоставить ученым интересную возможность познакомиться с лунной поверхностью и выявить залежи водяного льда, которые могут быть использованы для пилотируемых миссий в рамках предстоящей программы Artemis.
|
|
|
|
Источник
|
