Connect with us

Znanost

Astronomija

Pomoć sondama na Marsu u potrazi za životom

Nova generacija robota na Marsu imat će manje, jeftinije, otpornije i osjetljivije instrumente za traženje života, zahvaljujući novom izumu znanstvenika u Nacionalnom laboratoriju američkog odjela za energetiku u Idahou.

INL tim osmislio je učinkovit način za proizvodnju kompleksnih električnih polja koja će olakšati upravljanje ionima ili nabijenim česticama po određenim putanjama. Istraživači su podnijeli zahtjev za patentiranjem njihove Total Ion Control metode, ključnim napretkom u polju masene spektrometrije. Oprema bazirana na TIC-u mogla bi se koristiti u Mars Organic Molecule Analyzer –u (MOMA) – dijelu ExoMars misije predviđene za lansiranje 2018. godine – te ga tako učiniti boljom alatkom za otkrivanje života.

“Ovaj novi način za oblikovanje električnih polja za usmjeravanje iona može poboljšati MOMA i može poboljšati i komercijalne instrumente”, izjavio je INL inženjer Tim McJunkin, jedan od ljudi koji su razvili ovu tehnologiju. Masena spektrometrija omogućava znanstvenicima određivanje kemijskog sastava uzoraka. A tehnika ima mnoge načine primjene, od otkrivanja eksploziva na aerodromskim terminalima do određivanja kako se lijekovi kreću kroz ljudsko tijelo. To je i jedan od najboljih načina za traženje znakova života, poput proteina i aminokiselina na drugim svjetovima.

U nekim masenim spektrometrima, uzorak – na primjer, nekoliko zrnaca marsovskog tla – vaporizira se često pomoću lasera. Plin se onda ionizira i nabijene se čestice kreću kroz kanalić do zamke za ione. Ioni se onda identificiraju na temelju detalja njihovog kretanja koje ovisi o njihovoj masi i električnom naboju. Za navođenje iona da se kreću prema zamci – a ne da udaraju o zidove kanalića i “umiru” – većina današnjih masenih spektometara koristi protok zraka kojeg proizvode pumpe. Ovaj sistem je sve samo ne idealan za misije na Marsu jer su pumpe teške i troše puno energije.

TIC bi mogao pomoći spektrometrima poput MOMA-e. Novi ionski kanalići bazirani na TIC tehnologiji uvelike smanjuju potrebu za pumpama postižući dobar protok iona pomoću promjenjivih, zapetljanih električnih polja. Kako su ioni nabijene čestice, dobro konstruirana polja mogu voditi ione sigurno do zamke. Još je nekoliko tehnologija ionskih kanalića pokušalo napraviti istu stvar, ali INL-ov izum ima mnoge prednosti. Prvenstveno kanalići bazirani na TIC tehnologiji jeftiniji su i otporniji od svojih takmaca jer su jednostavniji za izgradnju i imaju manje dijelova. Druge naprave koje proizvode složena, kompleksna električna polja i same su složene i kompleksne. Imaju višestruke, precizno konfigurirane elektrode poprskane drugim materijalima koji služe kao izolatori. Također zahtijevaju i kompliciraniju kontrolu elektronike.

Tehnologija bazirana na TIC-u, s druge strane, koristi samo jednu elektrodu i ne treba izolatore. Mogu se napraviti od mnogih različitih poluprovodljivih materijala poput grafita, stakla, silikona ili polimera. I polja koje TIC kanalići mogu stvoriti nisu vezana za vlastiti oblik, što znači da se mogu inkorporirati u širok spektar spektometarskih dizajna. Zbog njihove jednostavne konstrukcije, kanalići bazirani na TIC tehnologiji su puno manji i lakši od ostalih tipova te teže manje od 28 grama. Ova malena masa veliki je plus za svemirske misije jer trenutni troškovi slanja pola kilograma tereta u Zemljinu orbitu iznose otprilike 10 000 dolara (što znači da je slanje tereta na Mars daleko skuplje).

Potrošnja energije još je jedna velika briga za misije poput ExoMars, koja je rezultat udruživanja Europske svemirske agencije i NASA-e. “ExoMars robot bit će gonjen samo solarnom energijom, stoga će svi njegovi instrumenti morati trošiti jako malo energije”, rekla je INL znanstvenica i TIC-ov suizumiteljica Jill Scott. INL-ov novi izum zadovoljava i ovu potrebu. Kada je na maksimumu, potrebno mu je 100 milivata – tisuću puta manje od žarulje od 100 vata. I povrh svih ovih prednosti, TIC ima i izvrsne performanse. Testovi na INL-u pokazuju da TIC kanalići vode 10 puta više iona niz cijev u klopku od komercijalno dostupnih kanalića. Ovakva učinkovitost ključna je za instrumente poput MOMA-e jer će znaci života na Marsu, ako uopće postoje, biti rijetki i razbacani.

INL znanstvenici trenutno pregovaraju s LuAnn Becker, znanstvenicom na sveučilištu Johns Hopkins, voditeljicom američkog MOMA tima, o inkomporiranju TIC kanalića u MOMA-u. Ovaj novi izum naći će mnoge primjene na različitim poljima, tvrdi Scott. “Ovo je omogućavajuća tehnologija, ako želimo premještati ione jeftino, sigurno i lagano, ovo je način da se to napravi”, rekla je Scott.

Izvor: DOE/Idaho National Laboratory

Life is a sexually transmitted disease and there is a 100% mortality rate.

Ostavi komentar

Ostavi komentar

Vaša adresa e-pošte neće biti objavljena. Obavezna polja su označena sa *

Više u Astronomija

Popularno

Pratite nas na Fejsu

Na Vrh