Curiosity 5. díl: CheMin

Vůbec poprvé na Rudé planetě se nasazení dočkává přístroj, který využívá průzkumu na základě rentgenového rozkladu. Tato metoda je mnohem přesnější, než postupy používané při dřívějších misích. Měření rentgenového záření umožňuje velmi přesně určit přítomnost a množství obsažených prvků. Princip je následující – svazek rentgenových paprsků se na vzorku rozptýlí. Jelikož jsou základem většiny horniny krystaly, dá se ze způsobu, jakým odráží paprsky vyčíst mnoho informací. jde především o úhly, pod jakými se paprsky odráží – ty nám napoví, o jakou krystalografickou soustavu se jedná. Skoro by se dalo říct, že každý minerál má jiné lomy a odrazy paprsků, které vytváří jeho unikátní „otisk prstu“.

Zkoumaný materiál se získá buď odbroušením kamenů, nebo prostým nabráním prachu, který pokrývá marsovský povrch. V obou případech se o transport materiálu k násypce postará robotická paže vozítka. Jak jsme si řekli už na začátku – CheMin bychom našli v těle roveru – přesněji v jeho přední části. Tam se nachází odnímatelná krytka sloužící k nasypání vzorku – materiál pak padá dovnitř a dopadne na vibrující síto. Přes něj projdou pouze částice menší než 0,15 milimetru. Pak už na něj čeká vědecký průzkum. Materiál dopadne do připravené kapsle o průměru knoflíku u košile a tloušťce kreditní karty. Stěny této kapsle jsou z průhledného materiálu. Celkem bychom v útrobách přístroje našli 32 těchto kapslí, které jsou umístěny na otočném kole. Jeho otočením je tak možné zahájit průzkum kteréhokoliv vzorku – stačí jen otočit kolem tak, aby požadovanou kapslí procházelo rentgenové záření. Pět kapslí je zaplněno už od začátku – byly naplněny ještě před startem známými látkami a na Marsu budou sloužit ke kalibraci přístroje. Zbývajících 27 kapslí je připraveno na vzorky z Marsu – každá kapsle je přitom vícenásobně použitelná. Kapsle jsou spojeny do dvojice a každá dvojice je připevněna k jedné ladičce. Ta je napojena na drobný piezoelektrický bzučák. Ten se aktivuje, pokud je „jeho“ kapsle zkoumaná a rozechvívá ladičku. Frekvence kmitů je asi 200 za sekundu (střední C na klavíru má 261 kmitů za sekundu). Není to samoúčelné hraní – tím, že se chvěje ladička tak se hýbe i kapsle se vzorkem. A tím pádem se pohybuje i prášek v kapsli – rentgenový paprsek tak postupně prozkoumá větší množství materiálu, než pokud by byl vzorek nehybný. Samotný přístroj váží asi 10 kilogramů a na první pohled připomíná krychli s hranou 25 centimetrů.

Rentgenové záření v přístroji CheMin je emitováno vysokoenergetickými elektrony, které bombardují kobaltový terč. Záření pak projde vzorkem a zamíří do detektoru, kde bychom našli přístroje citlivé na detekci rentgenových paprsků a několika kamer. Přístroje jsou hlazeny na -60°C. Přístroje se zaměřují nejen na zkoumání primárních paprsků, tedy těch, které byly vyslány výše popsaným způsobem prošly vzorkem a dopadly na detektor. Pozornost se věnuje i sekundárním paprskům, které vznikají až ve vzorku po ozáření primárním zdrojem. Je to taková rentgenová fluorescence. Tímto způsobem se daří objevit prvky těžší než sodík. Přístroje, které se doposud vydaly na Mars nebyly schopné odhalit všechny minerály. CheMin odhalí i sloučeniny, kterých je ve vzorku 3%. Přístroj se dá použít i pro nekrystalické vzorky – například pro vulkanické sklo. Jelikož každý materiál potřebuje ke svému zformování určité podmínky (přítomnost vody, teplota, tlak), tak díky zjištění složení hornin můžeme poznat, jak to na Marsu vypadalo v době, kdy tento materiál vznikal. Navíc pokud průzkum odhalí fosfáty, uhličitany, sulfáty, nebo křemičitany, může to být vodítko pro hledání dřívější existence života.

Tolik tedy přístroj CheMin. A už teď se těšte na zítřek – čeká nás největší vědecký přístroj roveru Curiosity – v podstatě samostatná vědecká laboratoř s názvem SAM.

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