Ames instrumento ayuda a identificar el primer entorno Habitable en Marte, gana el premio invención

Ames Scientists Develop MSL Instrument Image Credit: NASA/Ames

Centro de investigación Ames de la NASA en Moffett Field, California, ha ganado la NASA 2013 la invención del año para el instrumento a bordo del rover Mars Science Laboratory curiosidad química y mineralogía (CheMin) difracción de rayos x. Identificación de CheMin de minerales en las rocas y el suelo es crucial para el objetivo de la misión de evaluar las condiciones ambientales anteriores y ambientes habitables.

El instrumento CheMin fue inventado por David Blake de Ames; Phillipe Sarrazin del Instituto SETI y Inxitu Inc. en Mountain View, California, así como Olympus Corp. en Scotts Valley, California; Friedemann Freund del Instituto SETI; y Charles Bryson de estomáticos Inc. en Hollister, California.

"La excelente labor del equipo de CheMin ha hecho una contribución significativa y duradera a la cartera de tecnología de Ames y ofrece la capacidad de cambiar el juego a misiones de la NASA y otros programas del gobierno," dijo S. Pete Worden, Director del centro Ames. "Como un centro, hemos disfrutado de gran éxito en anteriores invento de la NASA de las competiciones del año; Este premio se suma a nuestro legado orgulloso."

Más de 20 años, Blake comenzó a trabajar en un instrumento compacto de difracción de rayos x para uso en misiones planetarias. CheMin y una serie de instrumentos portátiles comerciales que utilizan su tecnología en la Tierra son el resultado de Blake y el trabajo de sus colegas. Además de geología de campo remoto, estos instrumentos también tienen usos innovadores spin-off, tales como la identificación de productos farmacéuticos falsificados, la conservación y preservación del arte y antigüedades y seguridad nacional.

"Nuestro equipo está contento con los resultados de nuestro instrumento y emocionado sobre futuros análisis CheMin en los meses y kilómetros más adelante," dijo Blake. "También estamos muy contentos de que nuestros análisis volvió de Marte en el año del centenario del descubrimiento de la difracción de rayos x por Max von Laue en 1912".

CheMin utiliza difracción de rayos x, el "gold standard" para la identificación de minerales en la Tierra. Difracción de rayos x obras de dirigir un haz de rayos x en una muestra y grabación cómo los rayos x son dispersados por los átomos de la muestra. Todos los minerales son cristalinos, y en materiales cristalinos, los átomos se organizan en una estructura ordenada, periódica, causando que las radiografías ( emisiones de Rayos X) sean dispersados en ángulos predecibles. Desde esos ángulos, los investigadores pueden deducir el espaciado entre los planos de los átomos en el cristal y de eso, la identidad del mineral. La temperatura, presión y química de un entorno--incluida la presencia de agua - determinan qué forma de minerales y cómo ellos son alterados. Cada mineral registra las condiciones bajo las cuales se formaron. 

"CheMin representa el primer uso de difracción de rayos x para una misión a Marte y fue fundamental en la identificación del primer entorno habitable en otro planeta,", dijo Blake. "CheMin también proporciona un método más definitivo para identificar minerales que cualquier instrumento en misiones anteriores".

El Instrumentos de Laboratorio de Difracción de Rayos X son del tamaño de los grandes frigoríficos y consumen miles de vatios de potencia; CheMin es del tamaño de una panera y opera en 40 vatios de potencia. CheMin genera rayos x con el objetivo de electrones de alta energía en un objetivo de cobalto, y luego alinear el cobalto radiografías (Emisiones) en un haz estrecho. El detector es un dispositivo de carga acoplada (CCD) como las de las cámaras electrónicas, pero sensible a longitudes de onda de rayos x y enfriado al menos 76 grados Fahrenheit.

CheMin incluye una serie de nuevos métodos y mecanismos, incluyendo el primer uso del CCD para grabar las posiciones y las energías de los fotones de rayos x difractados y fluoresced, una fuente de rayos x espacio calificado compacta y un porta muestras y vibrante que permite a los patrones de difracción de rayos x a recogerse sin movimientos complejos y precisos de los componentes de la fuente, muestra y detector de polvo. El sistema de movimiento de polvo para instrumentos analíticos, que ahora es una parte del instrumento CheMin, ganó el invento comercial de la NASA del año en 2010.

 

Esto muestra los patrones de difracción de rayos x hechos de los datos obtenidos por la curiosidad de instrumento química y mineralogía (CheMin) de una muestra recogido de la superficie marciana por rover Curiosity de la NASA.

Crédito de la imagen: NASA/JPL-Caltech/Ames

 

Una rueda de muestra montada entre la fuente de rayos x y el detector posee 32 células muestra en forma de disco, cada una sobre el diámetro de un botón de la camisa y el espesor de una tarjeta de negocios, con paredes de plástico transparentes. Giran la rueda puede colocar cualquier célula en el haz de rayos x. Cinco celdas mantienen las muestras de referencia de la Tierra para ayudar a calibrar el instrumento. Los otros 27 son reutilizables para muestras marcianas. Las muestras de polvo arenoso entregadas del sistema de adquisición y procesamiento de muestras de Curiosidad al embudo de entrada de CheMin cada uno contiene tanto material como una aspirina.

 

"Como resultado de la tecnología de CheMin, las discusiones de las rocas analizadas y suelo en Marte ahora giran en torno a la interpretación del entorno de la formación de los minerales, en lugar de una discusión de la mineralogía de lo que podría ser,", dijo Blake.

 

CheMin Principal Investigator David Blake recoge datos de un primo de CheMin llamado Terra.

Crédito de la imagen: NASA

 

El Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en Pasadena, California gestiona proyecto Laboratorio de la NASA Mars Science para la dirección de misiones de ciencia de la NASA en la sede de la agencia en Washington y construyó el rover Curiosity del proyecto.

 

Cada centro del campo la NASA envía las nominaciones para los premios, que son evaluadas por las invenciones y junta las contribuciones de la NASA. La junta directiva determine que las nominaciones calificar para cada categoría, alinea a los nominados y hace recomendaciones a la oficina de la NASA del Consejo General para su revisión y aprobación.

 

Text issued as Ames news release 14-045AR
Rachel Hoover
Ames Research Center, Moffett Field, Calif.
650-604-4789
rachel.hoover@nasa.gov

Traducción: El Quelonio Volador