Der Rover des Mars Science Laboratory, Curiosity, wird ein Instrument der neusten Generation an Bord haben, um die chemischen Bestandteile der Marsfelsen und der Marsoberfläche zu analysieren. Das Instrument ist eines von zehn, welche dem Rover bei seiner baldigen Mission helfen sollen, die Bewohnbarkeit einer spezifischen Region auf dem roten Planeten in der Gegenwart und in vergangenen Zeiten zu untersuchen. Der Start ist für den Zeitraum zwischen dem 25. November und dem 18. Dezember 2011 vorgesehen, mit der Landung auf dem Mars im August 2012.
Das Alpha Particle X-Ray Spectrometer (APXS), entwickelt vom Physikprofessor Ralf Gellert an der University of Guelph in Ontario (Kanada) benutzt die Kraft von Alpha-Teilchen (Heliumkerne) und Röntgenstrahlen, um ein Untersuchungsobjekt zu beschießen. Dadurch gibt das Ziel seine eigenen charakteristischen Alpha-Teilchen und Röntgenstrahlen ab, welche von einem Röntgenstrahlendetektor im Sensorkopf registriert werden. Damit wird die Art und die Menge der im Gestein oder im Boden enthaltenen Elemente gemessen.
Die Identifikation von leichteren Elementen wie Natrium, Magnesium oder Aluminium, sowie schwereren Elementen wie Eisen, Nickel oder Zink, wird den Wissenschaftlern helfen, die Zusammensetzung der krustenbildenden Marsgesteine zu verstehen. Durch Vergleiche mit den Ergebnissen vorangegangener Marsrover-Missionen können die Forscher bestimmen, ob seitdem irgendwelche Wetterphänomene stattgefunden haben.
Alle NASA-Marsrover haben ein vergleichbares Instrument an Bord gehabt (Sojourner von der Pathfinder-Mission, Spirit und Opportunity und nun auch Curiosity). Mit jeder Generation wurden Verbesserungen vorgenommen, aber das Basisdesign des Instruments ist dasselbe geblieben.
“APXS wurde für das Mars Science Laboratory modifiziert, um schneller zu arbeiten, so dass es schnellere Messungen vornehmen kann. Mit den Mars Exploration Rovern (Spirit und Opportunity) benötigten wir zehn Stunden, um die Informationen zu bekommen, die wir jetzt in zwei bis drei Stunden sammeln werden”, sagte Gellert, der Projektleiter des Instruments. “Wir hoffen, dass es uns dabei helfen wird, mehr Proben zu untersuchen.”
Eine andere signifikante Änderung bei dem APXS der neusten Generation ist das Kühlsystem des Röntgenstrahldetektor-Chips. Die Geräte an Bord von Spirit und Opportunity konnten nur bei Nacht Messungen durchführen. Aber das neue Kühlsystem wird es dem Instrument an Bord von Curiosity erlauben, auch tagsüber Messungen vorzunehmen.
Die wichtigsten elektronischen Systeme des Instruments von der Größe einer Papiertaschentuchbox befinden sich im Körper des Rovers, während der Sensorkopf von der Größe einer Getränkedose am Roboterarm befestigt ist. Mit der Hilfe von Curiosity’s Fernerkundungsinstrumenten – dem Chemistry and Camera Instument und der Mastkamera – wird das Team entscheiden, wohin sie den Rover steuern müssen, um die Messinstrumente ihre Arbeit machen zu lassen. Messungen mit dem APXS werden durchgeführt, indem der Sensorkopf in direkten Kontakt mit der erwünschten Probe gebracht wird.
Mit einem Pinsel wird Staub von den Felsen entfernt, um sie für die Inspektion durch das APXS und MAHL I, die am Arm des Rovers montierte Close-Up-Kamera, vorzubereiten. Wenn vielversprechende Proben gefunden werden, wird der Rover seinen Bohrer benutzen, um ein paar Körner zu extrahieren und sie in seine Analysegeräte (SAM und CheMin) einzubringen, die dann sehr detaillierte mineralogische und andere Untersuchungen machen werden.
Wissenschaftler werden die Daten des APXS und der anderen Instrumente benutze, um die interessantesten Stellen zu finden und herauszufinden, ob sich die gegenwärtigen und früheren Umweltbedingungen in den Felsen und der Oberfläche niedergeschlagen haben.
“Die Rover haben eine Menge Fragen beantwortet, aber sie haben auch neue Fragen aufgeworfen”, sagte Gellert. “Curiosity wurde entwickelt, um dort weiterzumachen, wo Spirit und Opportunity aufgehört haben.”
Quelle: http://www.nasa.gov/mission_pages/msl/news/msl20110218.html
(THK)
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