куриозити ще търси подземна вода на марс това
Мисия: Mars Science Laboratory

---

Куриозити ще търси подземна вода на Марс.

Това ще става със специален инструмент, който ще сканира плитката подповърхност за наличието на замръзнала вода или минерали съдържащи водни молекули, докато ровъра се движи.

"Ако установим, че има нещо необичайно в земните недра на някое място, бихме могли да проведем по-задълбочен анализ използвайки възможностите на другите инструменти", казва главният изследовател на този инструмент - Игор Мутрофанов от Института за космически изследвания в Русия.
Уголеми Неутронния генератор на инструмента "Dynamic Albedo of Neutrons".Image credit: NASA/JPL-Caltech
Уголеми Детектора на същия инструмент. Image credit: NASA/JPL-Caltech

Мисията "Mars Science Laboratory" ще използва 10 инструмента за да проучи дали местността избрана за мисията е предлагала някога в миналато екологични условия за съществуването на живот и ако евентуално това се окаже истина, с тях учените ще се опитат да намерят и изследват минерали, които са съхранили доказателства за живота. "Силата на Mars Science Laboratory е комбинацията от всичките инструменти" - допълва Мутрофанов.

Инструмента "Dynamic Albedo of Neutrons (Динамично Албедо на Неутрони)", или DAN (ДАН) за по-крадко, ще сканира за водни подземни улики до дълбочина около 50 см. Този инструмент е разработка на Руската федерална космическа агенция и е част от широкото сътрудничество между Съединените щати и Русия в изследването на космоса. Сергей Савелиев - заместник-ръководителя на Руската федерална космическа агенция подчертава, че сътрудничеството по този проект е продължение на съвместните дейности свързани с изследването на Марс. Монтажа и интеграцията на руския ДАН на американския Mars Science Laboratory е доказателство за засилването на сътрудничеството между двете страни в областта на космическите начинания.

DAN е продължение на ядрената технология, която вече е разпознала марсианска вода от орбита. Вече подобен инструмент ще функционира и на повърхността. "Албедо" в името на инструмента означава отражение - в случая сноп от високо енергийни неутрони се инжектира в земята, които отскачат от атомните ядра изграждащи пластовете на плитката подповърхност. Обикновените атоми, които изграждат скалите имат много по-масивни ядра спрямо единичните неутрони. Така че когато се сблъскат с тях, неутроните почти не губят енергия - нещо подобно на рикушет на топка за тенис от масивна стена. Но когато неутроните са сблъскат с ядрата на водорода, те отскачат с характерно намаляване на енергията - подобно на сблъсъка на две билярдни топки. В резултат високоенергийните неутрони се забавят. Чрез измерване на енергиите на неутроните отразени от земята, ДАН ще е в състояние да открие фракция, която забавя тези сблъсъци и следователно съдържа количества водород.

Проучванията за наличие на Нефт, също използват тази технология в инструменти спуснати в изследвателски сондажи за да открият водород в петролните съединения. Същата технология се използва и в космоса - засега само в мисии до Луната и Марс, където повечето водород се съдържа в замръзнала вода или във вода разрушена на хидроксилни йони.

Мутрофанов е и главния изследовател на руския високо-енергийни неутрон детектор (HEND), инструмент работещ на борда на Марс Одисей. Този инструмент измерва високоенергийните неутрони идващи от Марс. През 2002 г., Одисей откри големи залежи от водород, което се изтълкува като изобилие от подземен воден лед близо до повърхността във високите географски ширини. Това откритие доведе до създаването на Phoenix Mars Lander, която мисия изследва северната част на Марс през 2008 г. и потвърди наличието на воден лед.

"Може да мислим за ДАН, като разузнавателен инструмент", каза Мутрофанов. Точно както Феникс разследва откритията от Одисея, Куриозити може да използва различните си инструменти за да проучи какво е открил ДАН. Ровъра е обурудван с лопатка, а ако се наложи може да копае и с колелата си. Неговата роботизираната ръка може да постави проби в инструментите монтирани в тялото на ровъра, за цялостен анализ на съставките.

Неутронния детектор на Одисея, разчита на галактическите космически лъчи като източник на неутрони. DAN може да работи в пасивен режим при който също разчита на космическите лъчи, но той също разполага със собствен генератор на пулсиращи неутронни. При активен режим инструмента изстрелва свои високо енергийни неутрони в земята. В активен режим, инструмента е достатъчно чувствителен за да открива съдържание на вода която е само една десета от процента от съставките изграждащи изследвания слой.

Неутронните генератори са монтирани на дясното бедро на Куриозити. Двата неутронни детектора са монтирани на лявото бедро. Генератора е в състояние да отделя импулс с продължителност около една микросекунда, като може да повтаря това 10 пъти в секунда. След това ключови измервания от детекторите ще покажат скоростта и времето на забавяне на модерираните неутрони с различни нива на енергия, завръщащи се от земята. Генераторът е в състояние да отдели общо около 10 милиона импулса по време на цялата мисия. Всеки импулс ще съдържа около 10 милиона неутрона.

"Имаме фиксиран брой от около 10 милиона снимки, така че е голямо предизвикателство да изградим стратегия за това как да използваме ресурса на инструмента", казва Максим Литвак, водещ учен от екипа на ДАН.

Засега се планира, DAN да работи по време на крадките паузи когато ровъра е спрял да изследва някоя проба. Той ще проверява за всякакви промени или тенденции в земните недра относно съдържанието на водород по протежение на изминатия маршрут. Но понеже се очакват нисики нива на подземен воден лед в кратера "Гейл", затова най-вероятната форма на водород в земята на зоната за кацане ще са хидратирани минерали. Това са минерали при които водните молекули или хидроксилните йони са обвързани в кристалната структура на минерала. Те упорито може да задържа вода от по-влажното минало.

"ДАН ще предостави възможност за откриване на хидратирани минерали или воден лед в плитките земните недра, което осигурява директни улики каква е историята на водата с геологията на земните недра. В допълнение, ДАН може да ни каже колко тези подземни слоеве може да се различават от това, което Rover вижда на повърхността. Нито един от другите ни инструменти не притежават способността да направят това", казва Джон Grotzinger от Калифорнийския технологичен институт. "ДАН измерванията също ще разкрият потенциала на подземните скали и почви - независимо дали те съдържат вода. По този начин ще разберем от какви видове скали са се образували почвите през които шофираме."

Информацията от Дан също така ще предостави възможност за калибриране на измерванията, които са проведени с гама-лъчевя и неутронен детектор на "Одисея". Освен на инструментите ДАН и HEND, руският учен Мутрофонов е и главният изследовател детектора на неутрони, който ще лети до Фобус с руската мисия "Фобус грунд", която се очаква да стартира съвсем скоро - през ноемри, когато между впрочем трябва да стартира и Куриозити. "Измерванията от DAN на повърхността на Марс, ще бъдат полезни за тълкуването на данните от Фобос", казва Мутрофонов.

ДАН е разработен от Института за космически изследвания в Москва, с тясното сътрудничество с NL Dukhov All - Руския институт за изследване и Автоматика и Обединения институт за ядрени изследвания в Дубна. Уеб сайт за инструмента на Руски език - Линк.

Източник: НАСА

---

• 2483
• 0
• Mar 14, 2012

---

Коментар