CheMin , сокращение от Chemistry and Mineralogy , представляет собой инструмент, расположенный внутри марсохода Curiosity , который исследует поверхность кратера Гейла на Марсе . [1] [2] [3] Дэвид Блейк из Исследовательского центра Эймса при НАСА является главным исследователем. [1]
CheMin идентифицирует и количественно определяет минералы, присутствующие в горных породах и почве, доставленных ему роботизированной рукой марсохода . Определяя минералогию горных пород и почв, CheMin оценивает участие воды в их формировании, отложении или изменении. [2] Кроме того, данные CheMin полезны при поиске потенциальных минеральных биосигнатур , источников энергии для жизни или индикаторов прошлых обитаемых сред . [1] [2]
CheMin на борту марсохода Curiosity на Марсе получил награду NASA Government Invention of the Year 2013. [4]
CheMin — это рентгеновский порошковый дифракционный прибор, который также имеет возможности рентгеновской флуоресценции . [2] CheMin не требует использования жидких реагентов, вместо этого он использует микрофокусную кобальтовую рентгеновскую трубку , ячейку для пропускания образца и энергодискриминационную рентгеновскую чувствительную ПЗС для получения одновременных двумерных рентгеновских дифракционных картин и энергодисперсионных гистограмм из порошкообразных образцов. [2] Необработанные кадры ПЗС обрабатываются в продукты данных на борту марсохода для уменьшения объема данных. Эти продукты данных передаются на Землю для дальнейшего анализа обработки. [1]
В процессе работы коллимированный источник рентгеновского излучения создает и направляет луч через ячейку пропускания образца, содержащую порошкообразный материал. ПЗС ( прибор с зарядовой связью ) визуализатор располагается на противоположной стороне образца от источника и напрямую обнаруживает рентгеновские лучи, дифрагированные или флуоресцированные образцом. ПЗС может измерять заряд, генерируемый каждым фотоном , и, следовательно, его энергию . Дифрагированные рентгеновские лучи попадают на детектор и идентифицируются по их энергии, создавая двумерное изображение, которое составляет дифракционную картину образца. Таким образом можно анализировать как кристаллические, так и аморфные материалы. [2]
Максимум 65 мм 3 материала образца доставляется в вибрирующую воронкообразную систему, которая проникает в палубу марсохода, хотя для заполнения ячейки образца, которая прозрачна и имеет форму диска, диаметром 8 мм и толщиной 175 мкм, требуется всего около 10 мм 3 материала. Воронка содержит сито с размером ячеек 1 мм для ограничения размера частиц. Пять постоянных ячеек загружаются калибровочными стандартами; это отдельные минералы или синтетическая керамика. Каждый анализ может занять до 10 часов, распределенных на две или более марсианских ночей. [1]
17 октября 2012 года в « Рокнесте » был проведен первый рентгеноструктурный анализ марсианского грунта . Результаты показали наличие нескольких минералов, включая полевой шпат , пироксены и оливин , и предположили, что марсианский грунт в образце был похож на «выветренные базальтовые почвы» гавайских вулканов . [5] Парагенетическая тефра из гавайского шлакового конуса добывалась для создания имитатора марсианского реголита для использования исследователями с 1998 года. [ 6] [7]
International Centre for Diffraction Data 2005