Рентгеновский спектрометр APXS на марсоходе Curiosity
AstroNews.ru - 05 Мая 2022 14:55:00
Рентгеновский спектрометр альфа-частиц APXS (The Alpha Particle X-Ray Spectrometer). Когда он находится в непосредственной близости от скалы или поверхности почвы, он использует два вида излучения для измерения количества и типов присутствующих химических элементов.
Технические характеристики
Основная задача: Анализировать химические элементы в марсианской породе и «почве» (реголит).
Место нахождения: На башне в конце роботизированной руки Curiosity.
Размер: С небольшой кекс.
Разрешение: 13,9 микрон/пиксель
Фокусное расстояние: Около 1,7 см в диаметре, когда инструмент находится в контакте с образцом.
Прочее: Может работать днем и ночью, обработка показаний занимает треть всего времени.
Рентгеновский спектрометр альфа-частиц измеряет содержание химических элементов в горных породах и почвах. При финансовой поддержке Канадского космического агентства APXS находится в контакте с образцами породы и почвы на Марсе и подвергает материал воздействию альфа-частиц и рентгеновских лучей, испускаемых во время радиоактивного распада элемента Кюрий (96-й элемент таблицы Менделеева, синтезированный трансурановый элемент). Рентгеновские лучи представляют собой тип электромагнитного излучения, как свет и микроволны.
Альфа-частицы - это ядра гелия, состоящие из 2 протонов и 2 нейтронов. Когда рентгеновские лучи и альфа-частицы взаимодействуют с атомами в поверхностном материале, они выбивают электроны с их орбит, производя энергию, испуская рентгеновские лучи, которые могут быть измерены детекторами. Рентгеновские энергии позволяют ученым идентифицировать все важные камнеобразующие элементы, от натрия до более тяжелых элементов.
APXS может проводить измерения как днем, так и ночью. Его сенсорная головка спроектирована так, чтобы быть меньше банки с газировкой и имеет высокочувствительный рентгеновский детектор в центре нескольких источников кюрия. Чем дольше прибор удерживается на поверхности образца породы или грунта, тем четче можно определить сигнал от образца. Большинство измерений APXS займут два-три часа, чтобы выявить все элементы, включая небольшое количество микроэлементов. Десять минут работы будет достаточно для быстрого ознакомления с основными элементами.
Как инструмент, APXS предназначен для совместной работы с другими приборами на консоли инструментов и в корпусе ровера, такими как инструмент CheMin и инструмент для удаления пыли - кисть. Ученые используют APXS, чтобы помочь охарактеризовать и отобрать образцы породы и почвы, а затем исследовать внутреннюю часть камней после чистки. Анализируя элементный состав горных пород и почв, ученые попытаются понять, как образовался материал и был ли он впоследствии изменен ветром, водой или льдом.
Две более ранние миссии на Марс имели предыдущие версии альфа-рентгеновского спектрометра. Первым был рентгеновский спектрометр Alpha Proton, запущенный на Марс с миссией Pathfinder в конце 1996 года. Вторым был прибор APXS, установленный на обоих марсоходах Mars Exploration, которые прибыли на красную планету в январе 2004 года.
Помимо Канадского космического агентства и НАСА, основными организациями, занимающимися разработкой APXS, являются Университет Гвельфа, Космические миссии MDA, Калифорнийский университет в Сан-Диего и Корнельский университет.