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スーパーカムは、火星2020 探査車パーサヴィアランスミッション用の遠隔探査機器一式であり、カメラ、レーザー2台、分光計4台を使用して岩石や土壌の遠隔分析を実行し、火星にかつて微生物が存在したとすれば、その生物学的特徴を保持する可能性のある有機化合物を探します。
スーパーカムは、フランスのトゥールーズ大学の天体物理学および惑星学研究所（IRAP [fr]） 、フランス宇宙機関（ CNES）、ロスアラモス国立研究所、バリャドリッド大学（スペイン）、ハワイ大学、スペインのバスク大学およびマラガ大学が共同で開発した。主任研究者はロスアラモス国立研究所のロジャー・ウィーンスである。スーパーカムは、キュリオシティ探査車の成功したChemCam機器の改良版で、2つの異なるレーザーと検出器でアップグレードされている。[1] [2] [3]スーパーカムは、NASAのロボット工学者兼エンジニアであるヴァンディ・ヴェルマが開発に協力したプログラムであるAEGIS（Autonomous Exploration for Gathering Increased Science）ターゲティングシステムと連動して使用される。[4]
2018年4月、スーパーカムは組み立てとテストの最終段階に入りました。フライトモデルは2019年6月にローバーに取り付けられました。ローバーミッションは2020年7月30日に打ち上げられました。[5]
楽器
化学組成の測定には、2つの異なるレーザーと検出器でアップグレードされた、キュリオシティローバーの成功したChemCam機器のバージョンが使用されています。 [1] [2] [3]スーパーカムの機器は、火星の過去の生命の証拠となる可能性のある化学物質の種類を特定できます。スーパーカムはさまざまな機器のセットであり、ターゲットの相関測定値のコレクションを使用して、サンプルの地球化学と鉱物学を直接決定できます。[1] [7] [8]
このスイートには、ラマン分光法、時間分解蛍光（TRF）分光法、可視赤外（VISIR）反射分光法など、いくつかの統合された機器があり、検討中のサンプルの鉱物学と分子構造に関する予備情報を提供できるほか、有機化合物を直接測定することもできます。[3] [2]合計で4つの補完的な分光計があり、このスイートは微量の化学物質を測定できるほど感度が高くなっています。[1] [7]
リブス
スーパーカムが揺れる（イージスが標的）
遠隔レーザー誘起ブレークダウン分光法（LIBS）システムは、1064 nmのレーザービームを放射し、7メートル以上離れたところから米粒ほどの小さなターゲットを調査できるため、探査機はアームの届かない場所にあるターゲットを調査できます。[6] [7] [8]ビームは少量の岩石を蒸発させ、高温のプラズマを生成します。次に、SuperCamはプラズマ内の光の色を測定し、ターゲットの元素組成の手がかりを提供します。[2] [7]また、そのレーザーは遠隔で表面のほこりを取り除くこともできるため、すべての機器でターゲットを鮮明に見ることができます。[6] [7] LIBSユニットには3つの分光計が含まれています。これらのうち2つはVISIRスペクトルの可視および紫色部分を処理し、IR部分はマスト内に記録されます。[9]
ラマン分光法
スーパーカムのラマン分光計（532 nm）は、ローバーから最大12メートル離れたターゲットを調査します。ラマン分光法では、緑色のレーザー光の大部分は送信されたのと同じ波長で反射しますが、光のごく一部はターゲット分子と相互作用し、分子結合の振動エネルギーに比例して波長を変えます。返されたラマン光をスペクトル的に観察することで、鉱物の正体を判定できます。[10] [11]
IR分光計
フランスが提供した赤外線分光計は、近赤外線（1.3〜2.6マイクロメートル）の波長で動作し、そのフォトダイオードまたは検出器は、常に-100℃〜-50℃で動作するように小さな熱電冷却器で冷却されます。[9]この機器は多くの粘土鉱物を分析し、火星の液体の水の歴史を解明するのに役立ちます。[1]粘土鉱物の種類と存在量は、存在していた水の性質、つまり淡水か塩水か、酸性か中性pHか、氷だったか暖かいか、水が長期間存在していたかどうかについての手がかりを与えます。[1]これらは、遠い昔の表面環境が どれだけ居住可能であったかを理解するための重要な質問です。
カメラ/望遠鏡/マイク
スーパーカムの光学カメラは、調査中のサンプルの高解像度のカラー画像を取得し、表面の地質を決定するのにも役立ちます。このカメラは、大気中の水と塵が太陽放射をどのように吸収または反射するかを調べることもできるため、天気予報の作成に役立つ可能性があります。[6]スーパーカムには、火星の表面からの最初の音声録音をキャプチャするためのマイクも装備されています。 [1]このマイクは、1998年の火星極地着陸船と2007年のフェニックス着陸船で火星に飛んだものと同じモデル（Knowles Corp EK）です。[7]ただし、どちらのミッションでも音声を録音することはできませんでした。[7]
分光計 – 表
4つの分光計の検出器はすべて熱電冷却器によって0℃以下に冷却されます。赤外線（IR）分光計のフォトダイオードは常に-100℃から-50℃の間に冷却されます。[9]
スーパーカム
参考文献
- ^ abcdefg 「スーパーカム」最新情報：2020年の火星探査に向けて多目的機器が集結。ロジャー・ウィーンズ、惑星協会。2018年4月27日。
- ^ abcd NASAの火星2020探査機の最新情報：スーパーカムが有機物質を検出します。ヒマンシュ・ゴエンカ、インターナショナル・ビジネス・タイムズ。2017年9月26日。
- ^ abc SuperCam – 科学者向け。NASA、Mars 2020 Rover。2018年7月7日閲覧。
- ^ フランシス、リーナ;エストリン、タラ。ドーラン、G;ジョンストン、サンシア。ゲインズ、D;ヴェルマ、ヴァンディ。バール、M;フライデンヴァング、J;モンターニョ、S;ウィーンズ、R;シャッフェ、S;ガスノー、O;デフローレス、L;ブレイニー, D ;ベン・ボーンスタイン（2017年6月）。 「火星科学研究所における ChemCam の AEGIS 自律ターゲティング: 導入と科学チームの初期使用の結果」。科学ロボティクス。2 (7): 4582.土井: 10.1126/scirobotics.aan4582。PMID 33157897。
- ^ 「Mars 2020 Rover Gets a Super Instrument」、jpl.nasa.gov、ジェット推進研究所。2019年7月2日。2019年7月2日閲覧。
2019年6月25日に撮影されたこの画像では、エンジニアがMars 2020のローバーにSuperCam機器を設置しています。
- ^ abcd SuperCam Archived 2019-05-07 at the Wayback Machine . NASA、Mars 2020 Rover。2018年7月7日閲覧。
- ^ abcdefg 火星2020探査車用SuperCamリモートセンシング機器スイート：プレビュー。Roger C. Wiens、Sylvestre Maurice、Fernando Rull Perez。分光法。第32巻、第5号、50～55ページ。2017年5月1日。
- ^ ab 火星2020探査機は新型スーパーカムで新たなスペクトル能力を発揮。アメリカ光学会。PhysOrg発行。2017年9月25日。
- ^ abcd 火星2020探査車用スーパーカムリモートセンシング機器スイート：プレビュー。ロジャー・C・ウィーンズ、シルベストル・モーリス、フェルナンド・ルル・ペレス。分光法。第32巻、第5号、54ページ。2017年5月1日。
- ^ ガーディナー、DJ (1989)。実践的ラマン分光法。シュプリンガー・フェアラーク。ISBN 978-0-387-50254-0。
- ^ Martin, Francis L.; Stone, Nicholas; McAinsh, Martin R.; Walsh, Michael J.; Martin-Hirsch, Pierre L.; Gardner, Benjamin; Fullwood, Nigel J.; Esmonde-White, Karen; Dorney, Jennifer; Curtis, Kelly; Cinque, Gianfelice; Bird, Benjamin; Ashton, Lorna; Butler, Holly J. (2016 年 4 月)。「ラマン分光法による生物学的材料の特性評価」。Nature Protocols。11 ( 4 ): 664–87。doi :10.1038/nprot.2016.036。PMID 26963630。S2CID 12315122。2017 年 5月 22日閲覧。
外部リンク
- 火星2020ホームサイト
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