Mars Perseverance Rover’ın SuperCam aletini kullanarak bir kayanın neyden yapıldığını test etmek için lazerle zaplama işlemini gösteren çizimi. Kredi bilgileri: NASA
Adınız “L” ile başlıyorsa, özellikle lazerle kazınacak ilk harfle ilgili bu hikayeyi çok seveceksiniz. Mars.
Arada bir, bir Mars gezgininin tekerlek izleriyle kumda harfler yapmak için bir desende sürüldüğü karikatürler görüyoruz. Harfler aptalca bir cümleyi heceleyebilir ve çizgi filmlerin yanlarında genellikle uzaylılar vardır, gülerek veya anlam üzerinde kafa karıştırırlar. Gerçek hayatta, Mars gezici gemilerinde lazerlerin kullanılması, Mars kayalarında grafiti lazerle işaretlemeyi de mümkün kıldı.
Ancak, NASAaletleri genellikle bilim için kullanılır, lazer grafiti yapılacağına asla inanmazdım. Ama tabii ki insanlar bunu düşündü. geldiğimde JPL 2012’de Curiosity’nin inişinde, mühendislerimizden birinin diziler geliştirmekten sorumlu olduğunu görünce şaşırdım. SuperCam’in öncülü enstrümanın adını kaya yüzeyinde hecelemek için lazeri kullanacak uzun bir dizi yazmıştı. Her şey eğlenceliydi – bu sekansı kullanarak çekimlerimizi asla boşa harcamadık. Ancak Perseverance’da lazer markalama kullanmak için bir neden bulduk.
Mars Perseverance Sol 471 – SuperCam Kamera: Bir numunenin yüzeyini işaretlemek için kuru bir çalışma olarak “Pinefield Gap” (Sol 471) hedefinin kaya yüzeyinde hafif eğimli bir “L” harfi şeklinde üç koyu lazer çukuru üretildi. çekirdek. L işareti, karot aynı yerden kesildikten sonra kayanın dönme yönelimi bilgisini korumanın bir yoludur. Çekirdeğin yüzeyinin orijinal yönelimi, numuneler Dünya’ya geri getirildikten sonra manyetik alanların orijinal yönlerini anlamak için faydalı olacaktır. L, 2,5 mm yüksekliğinde ve 1,0 mm uzunluğundadır (0,1″ x 0,04″). SuperCam cihazı, her bir çukurda 125 atış kullanarak lazer çukurları üretti ve bu görüntüyü de aldı. Kredi: NASA/JPL-Caltech/LANL/CNES/IRAP
Yaklaşık iki yıl önce Massachusetts Teknoloji Enstitüsü’nden Profesör Ben Weiss’ten bir telefon aldım (MİT) SuperCam’in lazer markalama yeteneklerini soruyor. Ben, İade Numune Bilimi ekibinin bir parçası olarak Perseverance’a yeni katılmıştı. Bu grup, örneklerin Dünya’ya geri döndüklerinde bilimsel değerlerini optimize etmek için uygun koşullar altında toplanmasını sağlamak amacıyla Dünya’ya dönüş için örneklerin toplanmasına odaklanmaktadır. Ben’in uzmanlığı paleomanyetizmadır. Karasal kayalarda, bu, kaya oluşumu sırasında Dünya’nın manyetik alanının neden olduğu manyetizmanın incelenmesidir. Mars şu anda çok zayıf bir manyetik alana sahip, ancak Mars’ın geçmişteki alan gücü büyük ölçüde bilinmiyor. Diğer şeylerin yanı sıra, Mars’ın atmosferinin zaman içinde tutulması veya kaybolması için önemli etkileri vardır. Bu bilgi boşluğunu doldurmak için Azim görevinden dönen örnekleri kullanmayı çok istediğimizi söylemek yeterli.
Bunu yapmak için, geri gönderilen her bir Mars kaya çekirdeği örneğinin gezegendeki orijinal yönünü bilmemiz gerekir. Bu çekirdek numunelerin yüzeyleri kolayca tanınabilir özelliklere sahipse, sorun değil. Şimdiye kadar toplanan çekirdeklerde durum böyleydi. Bununla birlikte, yüzey ince taneliyse, dönme yönünü ayırt edecek hiçbir şey olmayabilir. Bu durumda yüzeyde suni işaretler yapmamız gerekiyor.
Mars Perseverance Sol 498 – Sağ Mastcam-Z Kamera: Sol 498’de alınan Mastcam-Z sağ kamera tarafından çekilen görüntü, Skinner Ridge kaya yüzeyindeki iki sondaj deliğini ve aşınma parçasını gösteriyor. Kredi: NASA/JPL-Caltech/ASU
Kullanılabilir koyu renkli bir işaretleyici kalemimiz yok, ancak SuperCam’de darbeli bir lazerimiz var. Ben’in birkaç yıl önce laboratuvarımı araması, numune çekirdeklerini nasıl işaretleyeceğimizi düşünmemizi sağladı ve bazı testler başlattık. JPL, Los Alamos Ulusal Laboratuvarı’na farklı sertlikte birkaç kaya gönderdi ve burada farklı sayıda lazer atışlarıyla yapılmış çukurlarla işaretlendi. Kayalar, sonraki karot için JPL’ye geri gönderildi.
2022 yazına hızlıca ilerleyin. SuperCam ekibinden sadece birkaç gün önceden haber vererek karot için bir kayayı işaretlemeye hazır olmaları istendi. SuperCam operasyonlarındaydım ve işaretlere ne kadar çabuk ihtiyacımız olabileceğini görünce, normal bir gözlemden kuru bir çalışma olarak bir çekirdek işaretleme dizisine geçmeye karar verdik. Marka için çeşitli desenler hazırlamıştık. Temel prensip, karot kayadan çıkarıldıktan ve numune tüpüne yerleştirildikten sonra dönme yönünü anlamaktır. Bunun için, ok gibi herhangi bir asimetrik desen yapacaktır. Ancak, en verimli olmak için, büyük bir “L” harfi gibi, aralarında eşit olmayan mesafe bulunan üç noktadan (veya lazer çukurlarından) oluşan en basit deseni kullanmaya karar verdik.
SuperCam normalde çizgi taramaları (tek sıra) veya ızgara desenleri gerçekleştirir. “L” şeklini üretmek için 2×2 ızgara deseni aldık ve diziden bir nokta çıkardık, böylece lazer sadece üç çukur yaptı. Çukur başına 125 lazer çekimi kullanılarak, sonuç “Pinefield Gap” hedefinin görüntüsünde gösterilir. Numune çekirdekleri 13 mm (0,5”) çapındadır, bu nedenle L desenleri üst yüzeylerine iyi oturmalıdır. Kuru çalışma başarılı olduğunda, gelecekteki numuneleri işaretlemek için prosedürü kullanmaya hazırız.
Geçen hafta boyunca, Azim gezici Hogwallow Flats’teki Skinner Ridge bloğundan Jezero kraterinin delta oluşumundan alınan iki örneğin ikincisini tamamladı. Hafta sonu boyunca Azim, daha fazla keşif için Hogwallow’da biraz daha aşağıda bulunan Wildcat Ridge’e yaklaşık 25 metre sürdü.