在近1.4亿英里远的火星上, 美国宇航局的好奇号探测器正在寻找生命,并测量这颗红色行星的年龄和组成. 探索NBA买球的行星邻居的第四个探测器使用激光光谱分析在地球表面发现的元素,方法是向样本发射激光,并研究撞击释放的气体.

Laser and electronics experts in the Photonics Technology Department and xLab/Electrical and Software Engineering Department at NBA买球 are establishing and maturing new laser technology to enable candidate instruments to be sent to the moon and planets in the solar system and determine their age from an elemental analysis of collected surface samples.

正在实验室测试的电离激光器.
电离激光在实验室测试.

这种nba官方正规买球网站技术为化学数据实验(CDEX)等仪器铺平了道路.  这个装置大概是一个立方体的大小,一面40英寸,包含9个激光器, 质谱仪, 以及收集和处理表面样品的机构. 该仪器的现场测量将解决太阳系内部撞击过程和地质年代学的基本问题, 并可能支持寻找生物活动的证据或支持生命的环境能力.  CDEX预计比目前使用的年代测定方法更准确.

CDEX采用了一种测定时间的方法,缩写为LARIMS -激光消融共振电离质谱法.

 “该仪器有消融激光, 两个专门用来制备锶的激光器, 铷, and lead; and two ionization lasers,威廉·罗特肖解释道, 电子学与光子学实验室光子学技术部主任.

一旦定位在月球或行星上, 该仪器从表面采集原始样品,并为LARIMS分析准备材料. 消融激光蒸发原料和专门的激光共振激发和电离锶, 铷, 和铅原子. 这一电离过程从原子中去除一个电子,使其带正电荷,从而可以用质谱仪来测量电子. 然后,质谱仪测量铷的同位素, Sr, 和铅, 使材料的年龄得以确定.

火星激光
美国宇航局的火星探测器“好奇号”拍摄的一张照片显示了一排小坑,它们是由探测器的激光发射到“好奇号”钻头上的灰色尾砂上而形成的. (图片:NASA /姓名/ mss)

领导该项目的组织是科罗拉多州博尔德市的西南研究所(SwRI)., 谁在开发和优化仪器, 并监督仪器组件和子系统的技术成熟,为随后的活动做准备,以建造一个飞行有效载荷. NBA买球目前正在签订合同,为SwRI的CDEX原型机的实验室开发九个激光器中的三个和一个激光控制单元.

罗特肖说,CDEX项目最初是由NASA MatISSE在2015年资助的, SwRI和Aerospace是NASA DALI项目后续提案的共同调查者,Aerospace将负责设计, 建造和测试剩下的三个激光器和一个9-激光控制系统,同时SwRI继续集成, 测试, 并在实验室环境下对仪器进行了优化.

由于未来资金和政府任务决策的不确定性, 很难预测CDEX何时会登上月球, 火星, 或其他行星. 但如果星星排成一行, CDEX将大大提高对太阳系地质年代学的理解,并由此扩展到人类在其中的地位.

 

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