2012年8月6日，美國火星探測器“好奇號”成功登陸火星。之前，“好奇號”經過了長達8個多月的行程，它攜帶了許多先進儀器，其中激光儀器也是重要部分，現(xiàn)在為您解讀“好奇號”激光儀器。
2011年11月26日，美國宇航局“好奇”號火星車發(fā)射升空。在火星表面，“好奇”號火星車將發(fā)射能量相當于100萬個電燈的激光束確定這顆紅色星球能否支持生命存在。除了激光束外，這輛火星車還將借助其他一系列裝置尋找這個遙遠世界的生物信號，幫助科學家確定火星是否是一顆適于居住的星球。
ChemCam利用激光分析火星表面的物質，最大工作距離可達到23英尺
美國洛斯-阿拉莫斯國家實驗室，ChemCam項目組首席研究員羅杰-韋恩斯對這臺儀器進行檢查
“好奇”號共攜帶10種不同科學儀器，ChemCam只是其中之一。抵達火星之后，“好奇”號的化學與攝像機儀器(以下簡稱 ChemCam)將發(fā)射強激光脈沖，蒸發(fā)火星塵土，而后對光譜進行分析。ChemCam發(fā)射的強激光脈沖可以蒸發(fā)針頭大小的區(qū)域。這臺儀器還裝有激光器，用于觀測被蒸發(fā)的物質產生的等離子體閃光，并記錄下光線包含的顏色。一臺分光計隨后對這些光譜色進行分析，幫助科學家確定被蒸發(fā)物質的元素構成。
ChemCam可以向一個區(qū)域或者多個區(qū)域快速發(fā)射連續(xù)多激光脈沖，在火星表面取樣分析過程中賦予研究人員極大的靈活性。 ChemCam項目組首席研究員羅杰-韋恩斯表示：“ChemCam在設計上用于尋找輕元素、例如碳、氮和氧，所有這些元素都對生命至關重要。這一系統(tǒng)能夠立即發(fā)現(xiàn)火星表面的霜或者其他源中的水以及碳。碳是構成生命以及生命副產品的基本要素。由于具有這些功能，ChemCam成為‘好奇’號任務一個至關重要的組成部分。”
ChemCam可以分析整個可見光光譜以及紅外和紫外光譜，尋找周期表上的任何元素。ChemCam能夠對距離“好奇”號大約23英尺(約合7米)的區(qū)域進行探測。這臺儀器采用的技術由美國洛斯-阿拉莫斯國家實驗室研發(fā)，被稱之為“激光誘導擊穿光譜技術”(以下簡稱LIBS)。這項技術的核心是紅外線激光器――肉眼看不到紅外線――所發(fā)射的激光能量超過100萬個電燈，能夠聚焦一個微小區(qū)域，聚焦時間達到十億分之五秒。
在地球上，LIBS用于確定極端環(huán)境下的物體構成，例如核反應堆和海床。隨著“好奇”號任務的實施，這項技術第一次走出地球。法國國家太空研究中心負責制造ChemCam的激光器和望遠鏡。洛斯-阿拉莫斯國家實驗室則負責制造ChemCam的分光計和數(shù)據(jù)處理器，同時擔任這一項目的負責機構。
在“好奇”號登陸火星之后，洛斯-阿拉莫斯實驗室的操作人員將負責控制這臺儀器。此外，這家實驗室同樣參與“好奇”號的其他探測任務。洛斯-阿拉莫斯實驗室地球與環(huán)境學部門的戴夫-瓦尼曼是“好奇”號攜帶的另一臺儀器――化學與礦物學分析儀(以下簡稱CheMin)的副負責人。 CheMin會向樣本發(fā)射X射線，根據(jù)X射線的衍射確定礦物的晶體結構。“好奇”號的機械臂通過車外的一個進口將樣本送入CheMin進行分析。
“好奇”號攜帶的钚罐同樣由洛斯-阿拉莫斯實驗室制造，負責為這輛火星車的核動力發(fā)電機提供燃料。钚罐是近50名研究人員和技術人員共同努力的結晶。“好奇”號攜帶的發(fā)電機名為“同位素溫差發(fā)電機”(以下簡稱RTG)，發(fā)電量是過去的火星車的幾倍，滿足“好奇”號的用電需求。由于體積超過以往的火星車，“好奇”號能夠攜帶更為先進的載荷，讓安裝RTG成為一種可能。#p#分頁標題#e#
宇航局的“海盜”號35年前登陸火星，現(xiàn)在已經沒有“生命跡象”?？茖W家希望攜帶更先進儀器的“好奇”號能夠上演更令人吃驚的發(fā)現(xiàn)。宇航局火星探索計劃負責人道格-麥克奎斯遜表示：“‘好奇’號是迄今為止登陸另一顆行星表面的體積最大且最為復雜的探測器。”在飛行近3.54億英里(約合5.69億公里)之后，“好奇”號于2012年8月6日在火星表面著陸。“好奇”號任務耗資 25億美元，其中一個首要任務是尋找科學家在火星空氣中探測到的甲烷。這輛火星車將在紅色星球跋涉大約98周，相當于一個火星年。
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