Úvodní strana  >  Články  >  Kosmonautika  >  Curiosity 3. díl: APXS

Curiosity 3. díl: APXS

Americká pojízdná laboratoř Curiosity k výzkumu Marsu
Americká pojízdná laboratoř Curiosity k výzkumu Marsu
Seriál o jednotlivých vědeckých přístrojích na roveru Curiosity pokračuje. Doufám, že čtenáři budou spokojeni i se třetím dílem, který se věnuje přístroji APXS - v originále Alpha Particle X-ray Spectrometer, což by se dalo přeložit jako alfa částicový rentgenový spektrometr.

Tímto přístrojem opouštíme "hlavu" roveru a zaměříme se na jeho paži - dvoumetrovou robotickou ruku s několika mechanickými klouby opatřenou na konci sadou vědeckých přístrojů. Jedním z nich je i APXS. Tento přístroj už byl nasazen i na minulých sondách zkoumajících povrch rudé planety - našli bychom jej na Sojourneru, Spiritu i Opportunity. Jeho úkolem je rozeznat chemické složení hornin. S jeho pomocí se například roveru Oportunity podařilo odhalit solné usazeniny, které ukazovaly na dřívější přítomnost vody. APXS na Curiosity by měl získaná data ještě zpřesnit. Přístroj na novém roveru je oproti předchozím verzím vylepšený - u MERů bylo potřeba zachovat celý systém v chladu - proto se měření prováděla především v noci. Curiosity ale disponuje kvalitním chlazením a proto může zkoumat i ve dne. A potřebné informace navíc získá 3x rychleji, než tomu bylo u jeho předchůdců.

Otočná hlava robotické paže roveru Curiosity. NASA/JPL-Caltech
Otočná hlava robotické paže roveru Curiosity. NASA/JPL-Caltech
Za výrobou tohoto přístroje stojí kanadská kosmická agentura. APXS pracuje na následujícím principu - 700 miligramů radioaktivního curia 244 (poločas rozpadu 18,1 roku) vytváří alfa částice (jádra hélia), které se posílají na zkoumaný vzorek. Rentgenový spektrometr pak "přečte" odpověď. Není zapotřebí, aby byl přístroj v přímém kontaktu se zkoumaným materiálem - stačí aby byl jen centimetr nad ním. To se hodí především při zkoumání prašných vzorků, které by jinak mohly znečistit přístroj. Naopak při zkoumání kamenů je možné čidlo přiložit až na povrch zkoumaného útvaru. Princip je velmi jednoduchý - každý prvek po zásahu jádrem helia vydává charakteristické rentgenové záření.

S pomocí tohoto přístroje se dají odhalit prvky jako sodík, hořčík, hliník, křemík, vápník, železo a síra. Stačí desetiminutový průzkum a přístroj odhalí i přítomnost prvků s koncentrací jen půl procenta. Pokud měření trvá 45 minut, je možné najít i prvky s koncentrací méně než 100 atomů na milion ostatních. Přístroj je velmi citlivý na prvky jako síra, chlor, nebo brom - tedy látky, které ochotně tvoří různé soli - díky tomu by se dalo prokázat dřívější působení vody. Znalost složení hornin a především pak koncentrace jednotlivých prvků jsou pro poznání Marsu mimořádně důležitá. Data, která se získají pomocí tohoto přístroje pomohou vědcům rozhodnout se, zda tento materiál podrobí důkladnému zkoumání v přístrojích SAM a CheMin. Pokud je snímač přiložen přímo na vzorek, ozáří kruhovou plochu o průměru 1,7 centimetru - lehké prvky odhalí do hloubky 0,005 milimetru pod povrchem. Těžší prvky jako třeba železo pak i v hloubce desetinásobné. Navíc je možné s pomocí brusky odstranit erodované vrstvy a teprve až pak pustit ke slovu APXS.

Komponenty spektrometru APCS: vlevo snímač z hlavice roveru, uprostřed kalibrační terčík a vzadu elektronika. Canadian Space Agency
Komponenty spektrometru APCS: vlevo snímač z hlavice roveru, uprostřed kalibrační terčík a vzadu elektronika. Canadian Space Agency
Za zmínku stojí i autonomní systém, který zajišťuje správné přiložení měřiče k vzorku. Když se ruka hýbe, čidlo každou sekundu kontroluje, zda do něj dopadají rentgenové paprsky. Čím blíž je k vzorku, tím víc jich pochopitelně zachytí. Když zjistí, že už jich dostává dost, pozná, že je dost blízko a zadá příkaz k zastavení pohybu paže. V tu chvíli automaticky začíná vědecké měření. Během zmíněných pohybů paže, kdy je APXS aktivní, skenuje v podstatě velkou plochu okolí - je daleko od kamenů, které by k němu vysílaly paprsky. Díky tomu může poznat, že se v určité oblasti mohou nacházet prvky jako železo, nebo síra. Takové měření rozhodně nebude přesné - kvůli vzdálenosti snímače a vzorku dorazí do čidla jen málo odrazů, ale na durhou stranu se přitom pokryje poměrně velká oblast. Vzniká tak řekněme "velmi hrubý nástřel" chemického složení okolí. Takže se tyto informace dají použít pro budoucí a přesnější výzkum.


Kanadský příspěvek k Mars Science Laboratory. Zdroj: Kanadská vesmírná agentura

A čemu se budeme věnovat příště? Zůstaneme na konci robotické paže a zaostříme na kameru MAHLI.

Přeložil Dušan Majer, doplnil Martin Gembec

Převzato z facebookové stránky Diskuzního fóra o kosmonautice vesmir.thos.cz

Všechny části:
1. díl: MastCam
2. díl: ChemCam
3. díl: APXS
4. díl: MAHLI
5. díl: CheMin
6. díl: SAM
7. díl: REMS
8. díl: RAD
9. díl: DAN
10. díl: MARDI




O autorovi

Martin Gembec

Martin Gembec

Narodil se v roce 1978 v České Lípě. Od čtení knih se dostal k pozorování a fotografování oblohy. Nad fotkami pak vyprávěl o vesmíru dospělým i dětem a u toho už zůstal. Od roku 1999 vede vlastní web a o deset let později začal přispívat i na astro.cz. Nejraději fotografuje noční krajinu s objekty na obloze a komety. 

Štítky: Mars, Curiosity


39. vesmírný týden 2021

39. vesmírný týden 2021

Přehled událostí na obloze a v kosmonautice od 27. 9. do 3. 10. 2021. Měsíc bude kolem poslední čtvrti a v neděli zakryje jednu jasnější hvězdu. Aktivita Slunce je nízká. Očekáváme start další z družic série Landsat z kalifornského kosmodromu Vandenberg. Probíhají přípravy na misi Sojuz MS-19, která má k ISS vynést i režiséra a herečku. Před padesáti lety odstartovala k Měsíci sovětská sonda Luna 19.

Další informace »

Česká astrofotografie měsíce

Bolid nad Laka

  Titul Česká astrofotografie měsíce za srpen 2021 obdržel snímek „Bolid nad Laka“, jehož autorem je Lukáš Veselý     Bolid nad Laka, to je poněkud tajemný název snímku, který astrofotograf Lukáš Veselý zaslal do soutěže Česká astrofotografie měsíce a vyhrál s ním

Další informace »

Poslední čtenářská fotografie

Snímek komety C/2019 O3 (Palomar).

Snímek komety C/2019 O3 (Palomar). Rozměry obrázku jsou 20 x 20 obloukových minut, sever je nahoře, východ vlevo. Kometa se na obloze pohybovala souhvězdím Draka. Vzdálenost od Země 8.796 au, od Slunce 8.896 au. Rychlost pohybu po obloze 0.16 arcsec/min, jasnost podle efemeridy 17.7 mag.

Další informace »