Wie Curiosity Rover rote Planeten Rocks schmeckt

Für den NASA-Rover Curiosity, der neu auf dem Mars angekommen ist, wird man sich mit einem Roboterarm, einem Boden voller Erde und einer von der NASA hergestellten Stimmgabel, die mit Röntgenstrahlen gekoppelt ist, in die Mineralienpalette des Roten Planeten begeben.

Curiosity, das Herzstück der Mars Science Laboratory-Mission, landete in der Gale Crater des Mars am 5. August PDT. Die NASA plant, das chemische und mineralogische Experiment (RoM) des Rovers zu nutzen, um die chemische Zusammensetzung dieses Gebietes zu untersuchen und herauszufinden, wie es entstanden ist - mit Blick auf Anzeichen dafür, dass der Mars lebensfreundliche Bedingungen hatte.

"Wenn wir die Mineralogie (eines Gebiets) kennen, im Gegensatz zu nur der Chemie, können Sie über die Umweltbedingungen sprechen", sagte Ashwin Vasavada, MSLs stellvertretender Projektwissenschaftler, gegenüber ProfoundSpace.org.

Eine typische CheMin-Analyse dauert etwa 10 Stunden und findet normalerweise über Nacht statt, wenn der Rover ansonsten in Ruhe ist. [Galerie: 1. Mars Fotos von Curiosity Rover]

Die Arbeit wird in den kommenden Wochen beginnen, wenn der Rover seinen fünfgliedrigen, sieben Fuß langen Arm ausstreckt, um etwas Marsboden zu probieren, und ihn dann schluckt, wenn der Arm den Boden in einen Einlass setzt.

Größere Brocken werden durch ein Sieb ausgefiltert, wobei ein feines Pulver zurückbleibt, das in eine Knopfgröße mit einem Fenster auf einer Seite fällt.

Die Neugier wird dann einen fokussierten Röntgenstrahl durch den Boden strahlen lassen.

"Wenn (die Strahlen) in den verschiedenen Kristallen in den Mineralien leuchten, ein Photon nach dem anderen, streuen die Strahlen", sagte Vasavada.

Curiosity misst diese gebeugten, gestreuten Strahlen mit CCDs (Charge-Coupled Devices). Diese Geräte sind lichtempfindlich und werden häufig in Kameras und Teleskopbildgeräten auf der Erde verwendet.

Ihr Einsatz in CheMin ist ganz anders, erklärte Vasavada. Die Röntgenstrahlen werden auf das CCD-Element auftreffen und aufgrund der Art und Weise, wie das Licht um die Kristalle gebogen wurde, ein bestimmtes Muster erzeugen.

Jede Art von Mineral hat einen unverwechselbaren Satz von "Ringen", die im Röntgenbild zu sehen sind, fast wie ein Fingerabdruck. Die NASA hat, wie jedes gute Labor, Zugang zu einer Bibliothek dieser Mineralringe. Laut Vasavada ist die Bibliothek ein ähnliches Konzept wie Fingerabdruck-Bibliotheken, die von Tatortforschern verwendet werden.

"Sie suchen in Ihrer Fingerabdruck-Bibliothek nach, welche Mineralien und welche Kombinationen von Mineralien übereinstimmen", sagte Vasavada. "Es ist die Goldstandardmethode, um die Mineralogie einer pulverförmigen Probe zu verstehen."

Die NASA hat bereits ähnliche Techniken auf dem Mars verwendet, aber dieses Mal hat sie einen Weg gefunden, die Genauigkeit der Analyse erheblich zu verbessern.

Jede Probenhülle ist an einer Metallstange befestigt, die einer Stimmgabel ähnelt. Während die Röntgenstrahlen durch die Hülle scheinen, vibriert die Strebe mit 200 Takten pro Sekunde, um den Marsboden zu vermischen. Das Schütteln der Probe erhöht die Anzahl der Wege, auf denen sich die Kristalle zueinander ausrichten, was die Analyse verbessert.

Die Vibration macht auch ein Geräusch: "Es klingt wie eine Mücke, wenn Sie es tun", sagte Vasavada.

Einige der Minerale, die Beweise dafür liefern könnten, was die NASA "Biosignaturen" nennt - verräterische Zeichen des Lebens -, schließen Silica, Sulfate, Carbonate und Phosphate ein.

Mit jedem Röntgen-Fingerabdruck können die Forscher ein wenig näher kommen, um herauszufinden, ob Gale Krater einst Bedingungen hatte, wo Leben hätte gedeihen können.

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