Laser-Instrument von Curiosity beschießt den ersten Stein auf dem Mars

Dieses Kompositbild mit vergrößerten Ausschnitten zeigt den ersten Laser-Test des ChemCam-Instruments. Das Hintergrundbild stammt von der NavCam, die runden und quadratischen Ausschnitte basieren auf Daten der ChemCam. (NASA / JPL-Caltech / LANL / CNES / IRAP)
Dieses Kompositbild mit vergrößerten Ausschnitten zeigt den ersten Laser-Test des ChemCam-Instruments. Das Hintergrundbild stammt von der NavCam, die runden und quadratischen Ausschnitte basieren auf Daten der ChemCam. (NASA / JPL-Caltech / LANL / CNES / IRAP)

Am 19. August 2012 hat der Mars-Rover Curiosity erstmals seinen Laser auf dem Mars abgefeuert und den Laserstrahl eines wissenschaftlichen Instruments verwendet, um einen faustgroßen Stein namens “Coronation” (deutsch: “Krönung”) zu untersuchen.

Das Chemistry and Camera Instrument der Mission, kurz ChemCam, traf den faustgroßen Stein mit 30 Pulsen seines Lasers in einer zehn Sekunden andauernden Zeitspanne. Jeder Puls liefert für etwa fünf Milliardstel Sekunden mehr als eine Million Watt Leistung.

Die Energie des Lasers regt Atome in dem Stein zu einem ionisierten, leuchtenden Plasma an. Die ChemCam fängt das Licht dieses Plasmas mit einem Teleskop ein und analysiert es mit drei Spektrometern, um Informationen darüber zu erhalten, welche Elemente in dem Ziel vorhanden sind.

“Wir bekamen ein großartiges Spektrum von Coronation – viele Signale”, sagte der leitende Wissenschaftler der ChemCam, Roger Wiens vom Los Alamos National Laboratory in New Mexico. “Unser Team ist aufgeregt und arbeitet intensiv an den Ergebnissen. Nach achtjähriger Konstruktionszeit des Instruments ist Zahltag!”

Die ChemCam zeichnete Spektren des Laser-induzierten Funkens bei jedem der 30 Pulse auf. Das Ziel dieser ersten Verwendung des Lasers auf dem Mars war es, als Zielübung für die Konfiguration des Instruments zu dienen, aber die Durchführung könnte zusätzlichen Wert haben. Forscher werden überprüfen, ob sich die Zusammensetzung veränderte, als die Pulse abgefeuert wurden. Falls dem so ist, könnte es darauf hinweisen, dass Staub oder anderes Oberflächenmaterial durchdrungen wurde, um eine andere Zusammensetzung unter der Oberfläche zu offenbaren. Die Spektrometer zeichnen die Intensität in 6.144 verschiedenen Wellenlängen in ultraviolettem, sichtbarem und infrarotem Licht auf.

“Es ist überraschend, dass die Daten sogar besser als bei den Tests auf der Erde sind, was das Signal-Rausch-Verhältnis angeht”, sagte der stellvertretende Projektwissenschaftler der ChemCam, Sylvestre Maurice vom Institut de Recherche en Astrophysique et Planetologie (IRAP) in Toulouse (Frankreich). “Es ist so deutlich, dass wir in den nächsten zwei Jahren viele Erkenntnisse aus der Untersuchung von möglicherweise tausenden Zielen durch die ChemCam erwarten können.”

Die von der ChemCam verwendete Technik namens “laser-induced breakdown spectroscopy” (etwa: Laser-induzierte Aufspaltungsspektroskopie; Anm. d. Red.) wurde schon benutzt, um die Zusammensetzung von Zielen in anderen extremen Umgebungen zu bestimmen, zum Beispiel innerhalb von Kernreaktoren und auf dem Meeresboden, und hat experimentelle Anwendungen bei der Umweltüberwachung und Krebserkennung. Die Untersuchung von Coronation stellt die erstmalige Verwendung dieser Technik bei der interplanetaren Erkundung dar.

Curiosity landete vor zwei Wochen auf dem Mars und begann eine zweijährige Mission, um mit Hilfe seiner zehn Instrumente zu erfahren, ob ein sorgfältig ausgewähltes Forschungsgebiet innerhalb des Gale-Kraters jemals Umweltbedingungen aufwies, die mikrobielles Leben begünstigten.

Die ChemCam wurde vom Los Alamos National Laboratory des U.S. Department of Energy in Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern und Ingenieuren der französischen Weltraumbehörde, dem Centre National d’Etudes Spatiales (CNES) und der Forschungsbehörde, dem Centre National de la Recherche Scientifique (CNRS), entwickelt, gebaut und getestet.

Das Jet Propulsion Laboratory (JPL) der NASA, eine Abteilung des California Institute of Technology (Caltech) in Pasadena, leitet das Mars Science Laboratory Projekt, Curiosity eingeschlossen, für das Science Mission Directorate in Washington. Das JPL entwickelte und konstruierte den Rover.

Quelle: http://www.jpl.nasa.gov/news/news.cfm?release=2012-248

(THK)

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