Der Perseverance Mars Rover der NASA ist mit ultrareinen Probenröhrchen ausgestattet
Wenn der Perseverance-Rover der NASA im Februar nächsten Jahres auf dem Mars landet, wird er seine Mission beginnen Suche nach Beweisen für antikes Leben auf dem Planeten. Zu diesem Zweck wird der Rover Proben des Marsbodens und -gesteins sammeln und diese mithilfe seiner Bordinstrumente analysieren. Aber in einem Rover von der Größe eines Kleinwagens kann nur eine begrenzte Menge an Wissenschaft betrieben werden. Um eine vollständige Analyse durchzuführen, müssen Wissenschaftler diese Proben vom Mars holen und Bring sie zurück zur Erde. Und das bedeutet, dass sie in Röhren konserviert werden müssen, um sie über eine Reise von Millionen Kilometern, die mehr als ein Jahrzehnt dauern kann, zu schützen.
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Die Probenröhrchen an Bord der Perseverance – insgesamt 43 – haben etwa die Größe und Form eines Reagenzglases, bestehen jedoch größtenteils aus Titan und nicht aus Glas. Dadurch sind sie leicht und robust und mit einer speziellen Beschichtung versehen, die sie vor der Hitze der Sonne schützt. Und sie mussten nach äußerst genauen Spezifikationen hergestellt werden, um perfekt in das Probenanalysesystem des Rovers zu passen.
„Sie sind weniger als 15,2 Zentimeter lang, aber wir haben immer noch über 60 verschiedene Abmessungen gefunden „Untersuchen Sie es“, sagte Pavlina Karafillis, Ingenieurin für Probenröhrchenerkennung vom Jet Propulsion Laboratory der NASA A Blogeintrag. „Aufgrund der Komplexität all der komplexen Mechanismen, die sie während der Mars-Probenrückgabe durchlaufen werden Wenn bei einer Messung eine Abweichung von etwa der Dicke eines menschlichen Haares auftrat, wurde das Röhrchen als nicht geeignet erachtet Flug."
Die eigentliche Herausforderung bestand jedoch darin, die Rohre sauber zu halten. Sie müssen nicht nur frei von Staub von der Erde sein, sondern auch frei von jeglicher Art von Erdverunreinigungen. Wenn irgendeine Art von Lebensform oder Hinweise auf eine Lebensform von der Erde in die Röhren gelangen und dann mit der Marsprobe vermischt würden, würde dies die Ergebnisse jeder Suche nach Leben völlig zunichte machen.
„Im Vergleich zum Mars ist die Erde voller Beweise für das Leben, das unseren Planeten bedeckt“, erklärte Ken Farley, Projektwissenschaftler für Mars 2020 am Caltech, in dem Beitrag. „Wir mussten diese Zeichen so gründlich entfernen, dass bei der Rückgabe dieser ersten Proben die spärlichen Spuren, die noch vorhanden sind, sicher erkannt und unterschieden werden können.“
Das bedeutet, dass sich in den in Perseverance geladenen Röhrchen absolut nichts befinden sollte. „Und als sie ‚nichts‘ sagten, meinten sie es ernst“, sagte Ian Clark, stellvertretender Projektsystemingenieur der Mission für Probenröhrchensauberkeit am JPL. „Ein Beispiel: Um die Art von Wissenschaft zu erreichen, die die Mission anstrebt, mussten wir die Gesamtmenge erdbasierter organischer Verbindungen in einer bestimmten Probe auf weniger als 150 Nanogramm begrenzen. Für eine Reihe bestimmter organischer Verbindungen – solche, die sehr auf Leben hinweisen – waren wir auf weniger als 15 Nanogramm in einer Probe beschränkt.“
Um dies zu erreichen, nutzte das Team verschiedene Reinigungstechniken mit mehreren Dekontaminationsschritten. „Wir haben unsere gesamte Montage in einer Reinraumumgebung durchgeführt, die im Wesentlichen ein Reinraum in einem Reinraum ist“, sagte Clark. „Zwischen den Montageschritten wurden die Probenröhrchen mit gefilterten Luftstößen gereinigt und mit gespült Entionisiertes Wasser und Schallreinigung mit Aceton, Isopropylalkohol und anderen exotischen Reinigungsmitteln Agenten.“
Als schließlich alle 43 Röhren fertig waren, wurden sie in den Rover geladen. Von diesen Röhren werden 38 Proben vom Mars sammeln. Die anderen fünf fungieren als „Zeugenröhrchen“ und bieten einen weiteren Schutz vor Kontamination, indem sie die Atmosphäre um eine Probenentnahme herum beproben. Sollten Verunreinigungen oder Kontaminationen vom Rover selbst oder den Teilen des Raumfahrzeugs stammen, werden diese in den Zeugrohren erkannt und können berücksichtigt werden.
Perseverance soll am 18. Februar 2020 auf dem Mars landen und seine Mission zur Suche nach Beweisen für antikes Leben beginnen. Die NASA hofft, Anfang der 2030er Jahre mit der Sammlung von Proben und deren Rückführung zur Erde beginnen zu können.
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