宇航局的宇航用新火星探测器将使用X射线搜寻化石

2022-02-05 12:36:00凤飘罡导读宇航局(NASA)的火星2020恒心漫游车面临着艰巨的挑战：必须在2021年2月18日完成任务的痛苦的进入，下降和着陆阶段之后，局的将使它将开始寻找数十亿

宇航局(NASA)的新火星探“火星2020”恒心漫游车面临着艰巨的挑战：必须在2021年2月18日完成任务的痛苦的进入，下降和着陆阶段之后，测器它将开始寻找数十亿年前的射线搜寻微观生命痕迹。这就是化石为什么要包装PIXL(由人工智能(AI)驱动的精密X射线设备)的原因。

PIXL是宇航用X射线岩石化学行星仪器的缩写，是局的将使一个饭盒大小的仪器，位于Perseverance 7英尺长(2米长)机械臂的新火星探末端。流动站最重要的测器样本将通过手臂末端的取芯钻收集，然后藏在金属管中，射线搜寻毅力将沉积在表面上，化石以备将来执行任务时返回地球。宇航用

从维京号着陆器到好奇号火星车，局的将使成功地登陆火星的新火星探几乎每个任务都包括某种X射线荧光光谱仪。PIXL与先前产品不同的一个主要方法是能够使用强大的，聚焦良好的X射线束扫描岩石，从而发现化学物质在表面上的分布位置和数量。

“ PIXL的X射线束非常窄，可以精确地识别出一小粒盐。这使我们能够非常准确地将我们检测到的化学物质与岩石中的特定纹理结合起来，” NASA Jet的PIXL首席研究员阿比盖尔·阿尔伍德(Abigail Allwood)说。南加州推进实验室。

在确定哪些样本值得返回地球时，岩石质地将是必不可少的线索。在我们的星球上，扭曲的岩石称为叠层石，是由古老的细菌层制成的，它们只是科学家将寻找的化石古生物的一个例子。

人工智能驱动的夜猫子

为了帮助找到最佳目标，PIXL不仅仅依靠精密的X射线束。它还需要一个六脚架-一种具有六个机械腿的设备，该六个机械腿将PIXL连接到机械臂并在人工智能的指导下获得最精确的瞄准。将流动站的手臂放在有趣的岩石附近后，PIXL使用摄像头和激光来计算其距离。然后，这些腿微微动一下-大约100微米，大约是人发宽度的两倍-因此该设备可以扫描目标，将在邮票大小区域内发现的化学物质进行标测。

奥尔伍德说：“六足动物可以自己弄清楚如何指向和伸展双腿，使其更接近岩石目标。” “这就像是一个小型机器人，已经在漫游者手臂的末端呆在家里。”

然后，在仪器倾斜100微米并进行另一次测量之前，PIXL会从岩石上的单个点开始以10秒的突发量度测量X射线。要制作这些邮票大小的化学图谱之一，可能需要在八到九小时的时间内完成数千次。

该时间框架在一定程度上导致PIXL的微观调整如此关键：火星上的温度在一天的过程中变化超过100华氏度(38摄氏度)，导致恒心机械臂上的金属膨胀和收缩多达半英寸(13毫米)。为了最大程度地减少PIXL必须应对的热收缩，该仪器将在太阳落山后进行科学处理。

“ PIXL是夜猫子，”奥尔伍德说。“夜晚的温度更稳定，这也使我们能够在流动站活动较少的时候工作。”

艺术与科学X射线

X射线荧光到达火星之前很久，地质学家和冶金学家就用它来识别材料。最终，它成为发现绘画起源或检测伪造品的标准博物馆技术。

JPL PIXL团队的X射线荧光专家Chris Heirwegh说：“如果您知道艺术家通常使用某种钛白粉并具有独特的重金属化学特征，则该证据可能有助于鉴定绘画。” “或者，您可以确定某种涂料是否起源于而不是法国，并将其与该时期的特定艺术团体联系起来。”

对于天体生物学家来说，X射线荧光是阅读古代遗留下来的故事的一种方式。Allwood用它来确定在她的祖国澳大利亚发现的叠层岩是地球上最古老的微生物化石，其历史可追溯到35亿年前。利用PIXL绘制岩石质地的化学图谱将为科学家提供线索，以解释样品是否可能是化石微生物。

有关任务的更多信息

恒心号在火星上的主要目标是天体生物学，包括寻找古代微生物生命的迹象。流浪者还将表征地球的气候和地质，为人类探索红色星球铺平道路，并且是第一个收集和储存火星岩石和重石块(破碎的岩石和尘土)的行星任务。NASA目前正在与欧洲航天局合作考虑进行后续飞行任务，这些飞行任务将把航天器送往火星，以从地表收集这些缓存的样本，然后将它们送回地球进行深入分析。