Rohit Bhartia från NASA:s Mars 2020-uppdrag håller en bit av en meteorit som forskare har fastställt kom från Mars. En av två skivor kommer att användas för att testa ett laserinstrument för NASA:s Mars 2020-rover medan den fortfarande är på jorden; den andra skivan kommer att gå till Mars ombord på rover. Kredit:NASA/JPL-Caltech
En bit av Mars kommer snart att återvända hem.
En bit av en meteorit som heter Sayh al Uhaymir 008 (SaU008) kommer att bäras ombord på NASA:s Mars 2020 roveruppdrag, byggs nu vid byråns Jet Propulsion Laboratory i Pasadena, Kalifornien. Denna bit kommer att fungera som målövning för en högprecisionslaser på roverns arm.
Mars 2020:s mål är ambitiöst:samla in prover från den röda planetens yta som ett framtida uppdrag skulle kunna återvända till jorden. Ett av roverns många verktyg kommer att vara en laser designad för att belysa stendrag lika fina som ett människohår.
Den precisionsnivån kräver ett kalibreringsmål för att hjälpa till att justera laserns inställningar. Tidigare NASA-rovers har också inkluderat kalibreringsmål. Beroende på instrument, målmaterialet kan innehålla saker som sten, metall eller glas, och kan ofta se ut som en målares palett.
Men att arbeta på just detta instrument väckte en idé bland JPL-forskare:varför inte använda en verklig del av Mars? Jorden har ett begränsat utbud av marsmeteoriter, som forskare fastställde sprängdes från Mars yta för miljoner år sedan.
Dessa meteoriter är inte så unika som de geologiskt olika proverna 2020 kommer att samla in. Men de är fortfarande vetenskapligt intressanta – och perfekta för målträning.
"Vi studerar saker i en så fin skala att små felställningar, orsakas av förändringar i temperatur eller till och med rover som sätter sig i sand, kan kräva att vi korrigerar vårt mål, " sa Luther Beegle från JPL. Beegle är huvudforskare för ett laserinstrument som heter SHERLOC (Scanning Habitable Environments with Raman and Luminescence for Organics and Chemicals). "Genom att studera hur instrumentet ser ett fast mål, vi kan förstå hur den kommer att se en bit av Mars yta."
SHERLOC kommer att vara det första instrumentet på Mars som använder Raman och fluorescensspektroskopier, vetenskapliga tekniker som är bekanta med kriminaltekniska experter. Närhelst ett ultraviolett ljus lyser över vissa kolbaserade kemikalier, de avger samma karaktäristiska glöd som du ser under ett svart ljus.
Närbild av en bit av en meteorit som forskare har fastställt kom från Mars. En av två skivor kommer att användas för att testa ett laserinstrument för NASA:s Mars 2020-rover medan den fortfarande är på jorden; den andra skivan kommer att gå till Mars ombord på rover. Kredit:NASA/JPL-Caltech
Forskare kan använda denna glöd för att upptäcka kemikalier som bildas i närvaro av liv. SHERLOC kommer att fotografera stenarna den studerar, kartlägg sedan kemikalierna den upptäcker över dessa bilder. Det lägger till ett rumsligt sammanhang till lagren av data som Mars 2020 kommer att samla in.
"Den här typen av vetenskap kräver textur och organiska kemikalier - två saker som vår målmeteorit kommer att ge, " sa Rohit Bhartia från JPL, SHERLOCs biträdande huvudutredare.
Inga flagnande meteoriter
Marsmeteoriter är värdefulla i sin sällsynthet. Endast cirka 200 har bekräftats av The Meteoritical Society, som har en databas som listar dessa granskade meteoriter.
För att välja rätt för SHERLOC, JPL vände sig till kontakter vid NASA:s Johnson Space Center i Houston, samt Natural History Museum of London. Inte vilken Marsmeteorit som helst skulle göra det:dess tillstånd skulle behöva vara tillräckligt solid för att den inte skulle flaga isär under intensiteten av uppskjutning och landning.
Den behövde också ha vissa kemiska egenskaper för att testa SHERLOCs känslighet. Dessa måste vara ganska lätta att upptäcka upprepade gånger för att kalibreringsmålet skulle vara användbart.
Experter provade flera prover, skära av tunna bitar för att testa om de skulle smulas sönder. Att använda ett "flakigt" prov kan skada hela meteoriten i processen.
SHERLOC-teamet kom slutligen överens om att använda SaU008, en meteorit som hittades i Oman 1999. Förutom att vara robustare än andra prover, en del av den var tillgänglig med tillstånd av Caroline Smith, huvudkurator för meteoriter vid Londons Natural History Museum.
En bit av en meteorit som forskare har bestämt kom från Mars placerad inuti en syreplasmasenare, som tar bort organiska ämnen från utsidan av ytor. En av två skivor av meteoriten kommer att användas för att testa ett laserinstrument för NASA:s Mars 2020-rover medan den fortfarande är på jorden; den andra skivan kommer att gå till Mars ombord på rover. Kredit:NASA/JPL-Caltech
"Varje år, vi tillhandahåller hundratals meteoritexemplar till forskare över hela världen för studier, ", sade Smith. "Detta är första gången för oss:att skicka hem ett av våra prover till förmån för vetenskapen."
SaU008 kommer att vara den första marsmeteoriten som får ett fragment tillbaka till planetens yta – men inte den första på en återresa till Mars.
NASA:s Mars Global Surveyor inkluderade en bit av en meteorit känd som Zagami. Den flyter fortfarande runt den röda planeten ombord på den numera nedlagda orbiter.
Dessutom, teamet bakom Mars2020s SuperCam-instrument kommer att lägga till en marsmeteorit till sitt eget kalibreringsmål.
Förberedelser för människor på Mars
Tillsammans med sin egen Mars-meteorit, SHERLOCs kalibreringsmål kommer att innehålla flera intressanta vetenskapliga prover för mänsklig rymdfärd. Dessa inkluderar material som kan användas för att göra rymddräkter, handskar och en hjälms visir.
Genom att se hur de håller sig under marsväder, inklusive strålning, NASA kommer att kunna testa dessa material för framtida Mars-uppdrag.
"SHERLOC-instrumentet är ett värdefullt tillfälle att förbereda sig för mänsklig rymdfärd samt att utföra grundläggande vetenskapliga undersökningar av Mars yta, sa Marc Fries, en SHERLOC medutredare och curator för utomjordiskt material vid Johnson Space Center. "Det ger oss ett bekvämt sätt att testa material som kommer att hålla framtida astronauter säkra när de kommer till Mars."
