好奇号使用激光照射土壤分析化学成分

2012年09月03日 来源： 新浪科技

　　好奇号使用激光束配合分光计对一片土壤目标进行了成分分析，这两张图像上可以清楚的看到激光照射前后土壤表面留下的烧蚀坑洞

　　北京时间9月3日消息，据美国宇航局网站报道，该局所属好奇号火星车正在火星表面工作，其携带的化学相机设备(ChemCam)近日发射激光束对一片土壤开展了测试研究，这张前后对比图像清楚地显示了这片土壤前后所呈现的差异。

　　这两张图像是由化学相机的远距微成像仪拍摄，距离目标约11.5英尺(约合3.5米)。此处视野的直径约为3.1英寸(约合7.9厘米)。这片土壤被命名为“Beechey”，在8月25日，即登陆火星表面后的第19天，好奇号对这一地点开展了研究工作。本次采用的观察模式被称作“五合一光栅”，这种方法一般是用来在近距离上研究岩石土壤样本化学成分的方法。就这一案例而言，每一个点都接收到该设备发出的50次照射。随着这些照射点位置被从左到又进行研究。每一次照射都会发射出持续10亿分之5秒，功率却超过100万瓦的超强激光束。这种强烈的激光会激发观测目标内部的原子进入激发态，随后仪器将记录下这一过程中产生的光谱，进而确认这一目标的化学成分组成。

　　这张照片中的孔洞宽度约0.08英寸(0.2厘米)，长度为0.16英寸(0.4厘米)，这远远大于激光烧蚀孔洞的大小，其直径大约仅有0.43毫米。这一案例展示了激光用于烧蚀并蒸发尘土颗粒以及微细的未固结颗粒的强大能力。之前使用分光计获取的光谱数据中，对于这5个点的位置上的成分分析结果显示其基本都是相同的，但是使用点激光技术之后，这5个点在化学成分上的微细差异就显现了出来，足见这种方法的分辨率之高。

(晨风)

 “好奇”号发射激光束检测火星岩石

2012年08月21日  来源： 人民网

本报讯据美国国家航空航天局网站、英国《连线》杂志8月19日报道，美国国家航空航天局（NASA）的“好奇”号火星探测器今天第一次针对火星地面上既定目标――一块拳头大小被称为“加冕”的岩石，发射激光束以检测其成分，寻找是否存在水或有机物的痕迹。

该检测任务中扮演主角的化学与摄像机仪器(简称ChemCam)是“好奇”号所携带的最重要科学仪器之一。其上的激光器，可以向针头大小的区域或者多个区域快速连续发射多束激光脉冲，观测被蒸发物质产生的等离子体闪光，并记录下光线包含的颜色。随后分光计可以运用整个可见光光谱以及红外和紫外光谱进行有针对性的分析，寻找周期表上的对应元素，确定被蒸发物质的元素构成。其在设计上可寻找如碳、氮和氧等对生命至关重要的元素。该系统还能够立即发现火星表面的霜或者其他源中的水，以及构成生命以及生命副产品基本要素的碳。

在执行任务中，“好奇”号在10秒之内向这块拳头大小的岩石表面发射了30束激光进行轰击，每束激光的功率高达100万瓦，每次灼烧约十亿分之五秒，通过激光的能量把岩石内部原子转变成发光的等离子体，然后用望远镜捕捉和分析发出的火光，并用三个分光计对其进行分析，检测这块岩石由何种元素构成。

这是首次在火星上使用激光进行探测，目的是检验这部仪器的性能。ChemCam记录每次由30束激光脉冲引发火花产生的光谱，分光计可记录紫外线、可见光和红外线6144种不同波长的强度。研究人员会在脉冲不断发射过程中检查岩石的成分是否发生改变。若确实有变化，则说明尘埃或者覆盖的其他表面物质已被穿透，显露出岩石内部的不同成分。

ChemCam采用的技术叫作激光诱导击穿光谱技术，人们曾用它确定其他极端环境下的目标物成分，例如在核反应堆里和在海床上的目标物，还曾作为环境监测和癌症筛查方面的试验性应用方法。

ChemCam科学小组领导人、美国新墨西哥州洛斯阿拉莫斯国家实验室的罗杰・韦恩斯说，科学家们得到了很多光谱信号，感到非常激动，正在加班加点工作，分析数据结果。“为设计这部仪器已经花费了8年的时间，现在是该回报的时候了。”ChemCam项目助理科学家、法国图卢兹行星天文物理学研究学会(IRAP)的希尔福希特・莫里斯说：“令人吃惊的是，从信号噪声比上说，获得的数据甚至比曾在地球上进行试验获得的数据质量还要好。包含的内容极其丰富，未来两年有望通过ChemCam从数千目标物的研究中获得重大发现。”（华凌）