Curiosity 3. díl: APXS

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.

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.

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