Summary in English. Curiosity s goals

Koko: px

Aloita esitys sivulta:

Download "Summary in English. Curiosity s goals"

Tapani Salminen
8 vuotta sitten
Katselukertoja:

1 SAM

Summary in English Curiosity is the latest rover sent to Mars. It was launched on November 26, 2011 and it reached Mars on August 6, 2012.

2 Summary in English Curiosity is the latest rover sent to Mars. It was launched on November 26, 2011 and it reached Mars on August 6, Curiosity s main goal is to explore and assess Mars surface as a potential habitat for life. SAM (Sample Analysis at Mars) is a part of Curiosity s measure equipment which focuses on assessing Mars soil. The main components of SAM are: quadrupole mass spectrometer (QMS), gas chromatograph (GC) and tunable laser spectrometer (TLS). The mass spectrometer separates elements and compounds by mass for identification and measurements. The gas chromatograph heats rock and soil samples to vaporize them and then separates the gases for analysis. The laser spectrometer measures the abundance of isotopes of carbon, hydrogen, and oxygen in atmospheric gases. Curiosity s goals

SAM (Sample Analysis at Mars) is a part of Curiosity s measure equipment which focuses on assessing Mars soil.

3 Sisällys 1. Mars 1.1 Marsin ilmakehä 2. Curiosity 3. SAM 3.1 Kaasukromatografi 3.2 Massaspektrometri 3.3 TSL-Viritettävä laserspektrometri 4. Curiosity nyt

1. Mars Mars, neljäs planeetta Auringosta laskien, on Aurinkokunnan toiseksi pienin planeetta Merkuriuksen jälkeen. Sen läpimitta on hieman yli puolet Maan läpimitasta, noin 6972 km.

4 1. Mars Mars, neljäs planeetta Auringosta laskien, on Aurinkokunnan toiseksi pienin planeetta Merkuriuksen jälkeen. Sen läpimitta on hieman yli puolet Maan läpimitasta, noin 6972 km. Massaa Marsilla on kg (0,107 Maan massasta), ja sen keskietäisyys Auringosta on km. Marsin pinnalla vallitseva putoamiskiihtyvyys on vain vähän yli kolmasosa Maan putoamiskiihtyvyydestä: 3,711 m/s². Päivän pituus Marsissa on 24 tuntia 37 minuuttia ja pyörimisakselin kaltevuus on 25,19 astetta (eli Marsilla on lähes samat vuodenajat kuin Maassa). Keskitiheys on 3, kg/m 3. Kiertorata on muodoltaan soikea: etäisyys Auringosta vaihtelee ratakierroksesta riippuen yli 9% molemmin puolin. Marsin pinnalla on paljon erilaisia pinnanmuotoja, joita ovat muassa repeämälaaksot, laavatasangot, kuivuneet joen uomat, sammuneet tulivuoret ja meteoriittikraaterit. Marsin pinnalla sijaitsee myös Aurinkokunnan korkein tulivuori, Olympus Mons, joka on huimat 27 km korkea. 1.1 Marsin ilmakehä Marsin ilmakehä on hyvin ohut ja koostuu lähinnä hiilidioksidista (95 %) ja vähästä määrästä typpeä (3 %), argonia (1,6 %), happea 0,13 % ja vesihöyryä 0,03 %. Jos se olisi nesteenä pinnalla, se synnyttäisi vain 0,1 mm paksuisen kerroksen. Ilmakehässä on jälkiä otsonista. Suuri osa Marsin ilmakehästä on kadonnut avaruuteen. Ilmakehän paine vaihtelee säännöllisesti vuodenaikojen mukaan. Paine on 0.6% maan vastaavasta.

Marsin pinnalla vallitseva putoamiskiihtyvyys on vain vähän yli kolmasosa Maan putoamiskiihtyvyydestä: 3,711 m/s².

2. Curiosity Curiosity mönkijä kuuluu osaksi Mars Science Laboratoryn tutkimusta, jossa Curiosityn tehtävänä on selvittää, onko Marsissa ollut koskaan elämää tai edes elämälle sopivia olosuhteita.

5 2. Curiosity Curiosity mönkijä kuuluu osaksi Mars Science Laboratoryn tutkimusta, jossa Curiosityn tehtävänä on selvittää, onko Marsissa ollut koskaan elämää tai edes elämälle sopivia olosuhteita. Se kerää näytteitä sekä maaperästä että kaasukehästä robottikädellään, johon on liitetty muun muassa harja ja pora. Tarkoituksena on löytää orgaanisia yhdisteitä, kuten vetyä, happea ja hiiltä, jotka todistaisivat, että Marsin pinnalla on ollut joskus elämää. Curiosityllä on korkeutta 2,2 m, pituutta 3,0 m ja leveyttä 2,7 m. Kaikkine komponentteineen painoa on 900 kg. Curiosity mönkijä toimii ydinakulla, ja huippunopeutta sillä on 4,0 cm/s. Sen matka Marsiin kesti 8 kuukautta. Curiosityn rakenneosat

Tarkoituksena on löytää orgaanisia yhdisteitä, kuten vetyä, happea ja hiiltä, jotka todistaisivat, että Marsin pinnalla on ollut joskus elämää.

6 3. SAM 40 kg painava SAM sisältää kolme mittauslaitetta: kaasukromatografin, massaspektrometrin ja laserspektrometrin. Näiden lisäksi SAM:ssa on muun muassa huima määrä elektroniikkaa, kaksi jopa 1000 celsiusasteeseen lämpenevää uunia, reilut 600 m johtoa ja 74 näytteenottokuppia. 3.1 Kaasukromatografi Kaasukromatografia käytetään haihtuvien kaasujen erotteluun ja tunnistamiseen. Kulkiessaan sisälle kaasumainen yhdiste jakautuu liikkuvaan kaasufaasiin ja paikallaan olevaan faasiin. Liikkuva faasi kuljettaa tutkittavat aineet lämpökontrolloidussa uunissa olevan ohuen putken eli kolonnin läpi. Kaasun komponentit kulkevat kolonnin läpi eri nopeuksilla. Aikaa, joka näytteellä kuluu koko laitteen läpi kulkemiseen, sanotaan retentioajaksi. Näytteet tunnistetaan retentioajan perusteella, koska se on kullekin yhdisteelle ominainen. SAM:n tapauksessa kaasukromatografi kuumentaa maaperä ja kivinäytteitä, kunnes ne höyrystyvät, ja erottelee näin saadut kaasut osiin analysointia varten. (Kuvio 5.) 3.2 Massaspektrometri Massaspektrometrin avulla voidaan erottaa eri massan omaavia hiukkasia toisistaan. Massaspektrometrissä kiihdytetään ionisoituja hiukkasia sähkökentässä, minkä jälkeen ne saadaan kaartumaan ympyräradalle magneettikentässä. Radan säteen avulla saadaan

1 Kaasukromatografi Kaasukromatografia käytetään haihtuvien kaasujen erotteluun ja tunnistamiseen.

selville hiukkasen massa. Erimassaiset hiukkaset tunnistetaan olemassa olevan kirjaston perusteella. Massaspektrometrilla mitataan myös isotooppien runsautta Marsin ilmakehässä. 3.

7 selville hiukkasen massa. Erimassaiset hiukkaset tunnistetaan olemassa olevan kirjaston perusteella. Massaspektrometrilla mitataan myös isotooppien runsautta Marsin ilmakehässä. 3.3 TSL Viritettävä laserspektrometri TLS suorittaa tarkkoja mittauksia hapen ja hiilen isotooppien suhdeluvuista hiilidioksidissa, vedessä ja metaanissa. Näin saadaan tietää, onko niiden alkuperä biologinen vai geokemiallinen. Laserspektrometrissä lähetetään valoa hiukkasten läpi. Koska eri hiukkaset absorboivat eri aallonpituuksia, saadaan absorboituneista aallonpituuksista tietää kyseessä olevat hiukkaset. Valon absorboitumisen määrään vaikuttaa hiukkasten määrä. Laserspektrometrissa on kaksi kanavaa, joista toinen on metaania varten ja toinen on hiilidioksidia ja vettä varten. SAM instrumentti

Näin saadaan tietää, onko niiden alkuperä biologinen vai geokemiallinen. Laserspektrometrissä lähetetään valoa hiukkasten läpi.

8 Kaaviokuva SAM instrumentista Esimerkki SAM instrumentin näyteanalysoinnista.

4. Curiosity nyt Curiosityn Mars missio on kestänyt nyt jo yli 800 päivää. Viime kesäkuussa sille tuli täyteen yksi Marsin vuosi, eli noin kaksi Maan vuotta.

9 4. Curiosity nyt Curiosityn Mars missio on kestänyt nyt jo yli 800 päivää. Viime kesäkuussa sille tuli täyteen yksi Marsin vuosi, eli noin kaksi Maan vuotta. Tänä aikana se on kulkenut ympäri Galen kraateria ja saavutti määränpäänsä Sharp vuoren, kuljettuaan Marsissa 18 kuukautta. Curiosityllä on ajettu Marsissa noin 9 kilometrin matka. Panoraamakuva planeetan pinnalta. Curiosity on matkansa aikana mitannut monia tärkeitä asioita, joista selviää, onko Marsissa ollut joskus elämää. Sen yksi tärkein löytö on havainnot nestemäisestä vedestä ja elämälle tärkeistä alkuaineista Marsissa. Curiosity havaitsi muinoin Marsissa virranneen joen, joka oli useita metrejä syvä. Kuitenkin eräs elämälle tärkeä tekijä puuttui, kun Curiosity analysoi Marsin kaasukehää. Siellä ei ollut tarpeeksi metaania, joka olisi merkki elämästä. Tämä yllätti tutkijat, koska Maasta ja Marsin kiertoradalta käsin oli eri menetelmillä mitattu Marsin kaasukehässä olevan huomattavasti enemmän metaania.

Panoraamakuva planeetan pinnalta. Curiosity on matkansa aikana mitannut monia tärkeitä asioita, joista selviää, onko Marsissa ollut joskus elämää.

10 Yli 800 päivää kestänyt Curiosityn Mars missio jatkuu yhä, vaikka rankat olosuhteet kuluttavat mönkijää. Mönkijä on peittynyt koko ulkokuoreltaan pölystä ja hiekasta, ja sen renkaat ovat kuluneet reikäisiksi ja lommoille. Curiosityn jättämiä renkaanjälkiä Marsin pinnalla. Ajan hammas on kuluttanut Curiosityn rengasta.

Mönkijä on peittynyt koko ulkokuoreltaan pölystä ja hiekasta, ja sen renkaat

11 Lähteet/ Sources &view=cyl scicorner.jpl.nasa.gov/instruments/sam/ mars rover curiosity life building blocks.html monkijan_osiin katso_nasa n_kuvat_marsista_ennen_ja_jalkeen/

space.com/16902 mars rover curiosity life building blocks.html http://yle.

Samankaltaiset tiedostot

Mikkelin lukio. Marsissako metaania? Elisa Himanen, Vilma Laitinen, Aatu Ukkonen, Pietari Miettinen, Vesa Sivula Pariisi

Mikkelin lukio. Marsissako metaania? Elisa Himanen, Vilma Laitinen, Aatu Ukkonen, Pietari Miettinen, Vesa Sivula Pariisi Mikkelin lukio Marsissako metaania? Elisa Himanen, Vilma Laitinen, Aatu Ukkonen, Pietari Miettinen, Vesa Sivula Pariisi 7-11.10.2013 Summary in English Methane in Mars? According to the latest researches