NASA のパーサヴィアランス火星探査機には超クリーンなサンプル管が搭載
NASA の探査機パーサヴィアランスが来年 2 月に火星に着陸すると、探査機の探査が開始されます。 古代の生命の証拠を探す 惑星上で。 これを行うために、探査機は搭載された機器を使用して分析するために火星の土壌と岩石のサンプルを収集します。 しかし、小型車ほどの大きさの探査機で実行できる科学には限界があります。 完全な分析を完了するには、科学者は火星からそれらのサンプルを採取する必要があります。 彼らを地球に連れ戻す. そしてそれは、10年以上かかるかもしれない数百万マイルの旅でも安全に保つために、それらをチューブに入れて保存する必要があることを意味します。
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パーサヴィアランスに搭載されているサンプル チューブ (全部で 43 本) は試験管とほぼ同じサイズと形状ですが、ほとんどがガラスではなくチタンでできています。 そのため軽量かつ強度が高く、太陽の熱から守るために特殊なコーティングで覆われています。 そして、探査車のサンプル分析システムに完全に適合させるためには、非常に正確な仕様に合わせて作成する必要がありました。
「それらの長さは 6 インチ [15.2 センチメートル] 未満ですが、それでも 60 以上の異なる寸法が見つかりました。 精査してください」とNASAのジェット推進研究所のサンプル管認識技術者パブリナ・カラフィリス氏は述べた。 ある ブログ投稿. 「火星サンプルリターン中に通過するすべての複雑なメカニズムの複雑さのため、 キャンペーンでは、測定値が人間の髪の毛ほどの太さでずれていた場合、そのチューブは用途に適していないとみなされました。 フライト。"
しかし、本当の課題はチューブを清潔に保つことでした。 地球からの塵が含まれていないだけでなく、地球上のあらゆる種類の汚染物質がまったく含まれていない必要があります。 地球からの何らかの種類の生命体、または生命体の痕跡がチューブに入り込み、火星のサンプルに混入した場合、生命の探索の結果は完全に台無しになります。
「火星と比べて、地球には私たちの惑星を覆う生命の証拠がたくさんあります」とカリフォルニア工科大学の火星2020プロジェクト科学者ケン・ファーリー氏は投稿の中で説明した。 「最初のサンプルが返されたときに、残っているわずかな証拠を確実に検出して区別できるように、これらの兆候を徹底的に除去する必要がありました。」
これは、Perseverance にロードされたチューブには絶対に何も入ってはいけないことを意味します。 「そして、彼らが『何もない』と言ったのは、本気で言ったのです」と、JPL のサンプル管清浄度担当プロジェクトアシスタントプロジェクトシステムエンジニアのイアン・クラーク氏は語った。 「例: ミッションが追求している種類の科学を達成するには、特定のサンプルに含まれる地球由来の有機化合物の総量を 150 ナノグラム未満に制限する必要がありました。 一連の特定の有機化合物（生命を非常に示唆するもの）については、サンプル中の含有量を 15 ナノグラム未満に制限しました。」
これを達成するために、チームは複数の段階の汚染除去を伴うさまざまな洗浄技術を使用しました。 「私たちはすべての組み立てをハイパークリーンルーム環境で行いました。これは基本的にクリーンルーム内のクリーンルームです」とクラーク氏は述べています。 「組み立てステップの間に、フィルターを通した空気を吹き付けてサンプルチューブを洗浄し、 脱イオン水、アセトン、イソプロピルアルコール、その他の特殊な洗浄剤による超音波洗浄 エージェントよ。」
最後に、43 個の真空管すべての準備が整い、探査機に積み込まれました。 これらのチューブのうち、38 個が火星からサンプルを収集します。 残りの 5 つは「監視管」として機能し、サンプル収集周囲の大気をサンプリングすることで汚染に対するもう 1 つの保護層を提供します。 探査機自体や宇宙船の部品からの不純物や汚染物質がある場合、それらは監視管で検出され、許容される可能性があります。
パーサヴィアランスは、2020 年 2 月 18 日に火星に着陸し、古代生命の証拠を探す任務を開始する予定です。 NASAは、2030年代初頭にサンプルを収集して地球に戻すプロセスを開始したいと考えている。
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