NASA的“毅力号”火星车：火星上的激光标记

发表于 2年以前 | 总阅读数：624 次

然而，由于NASA的仪器一般都是严格用于科学，普渡大学 SHERLOC 仪器 SuperCam 首席研究员 Roger Wiens 表示，他不相信激光“涂鸦”会被做出来。但当然，人们已经想到了这一点。当 Wiens在2012年好奇号着陆时来到JPL，他惊讶地发现，他们负责为SuperCam的前身开发序列的一位工程师写了一个很长的序列，用激光在岩石表面拼出仪器的名字。这一切都很有趣--他们实际上从来没有用这个序列浪费过镜头。然而，在“毅力号”上，他们找到了使用激光“涂鸦”的理由。

大约两年前， Wiens接到来自麻省理工学院（MIT）的Ben Weiss教授的电话，询问SuperCam的激光打标功能。当时Ben刚刚加入“毅力号”团队，成为回归样品科学小组的一员。这个小组主要负责收集返回地球的样品，目的是确保样品在适当的条件下被收集，以便在返回地球后优化其科学价值。Ben的专长是古地磁学。在陆地岩石中，这是对岩石形成时地球磁场所产生的磁性的研究。火星目前有一个非常弱的磁场，但火星在过去的磁场强度在很大程度上是未知的。它对火星大气层随着时间的推移而保留或消失有重要的影响，以及其他方面。可以说，他们很想利用“毅力号”任务返回的样本来填补这一知识空白。

要做到这一点，对于每一个返回的火星岩芯样品，研究人员需要知道它在该星球上的原始方位。如果这些岩芯样本的表面有容易识别的特征，那就没有问题。到目前为止收集的岩芯就是这种情况。然而，如果表面是细粒度的，可能就没有什么可以区分其旋转方向。在这种情况下，研究人员需要在表面做人工标记。

研究人员没有可用的记号笔，但他们在SuperCam相机上有一个脉冲激光。因此，Ben几年前给 Wiens 的实验室打的电话让他们开始考虑如何在样品芯上做标记，并且他们开始了一些测试。JPL将几块不同硬度的岩石运到洛斯·阿拉莫斯国家试验室，在那里用不同数量的激光打出的凹坑进行标记。这些岩石被送回JPL进行后续取芯。

快进到2022年夏天。SuperCam团队被要求在短短几天内准备好标记一块岩石以进行取芯。 Wiens 负责超级凸轮的操作，看到他们可能很快就需要标记，团队决定从正常的观察转换到岩心标记序列，作为一次模拟。团队为标记准备了各种模式。基本原则是要了解岩芯从岩石中取出并放入样品管后的旋转方向。为此，任何不对称的图案，如箭头，都可以。然而，为了提高效率，团队决定使用最简单的这种图案，由三个点（或激光坑）组成，它们之间的距离不等，就像一个大写字母"L"。

SuperCam通常执行线扫描（单行）或网格图案。为了产生"L"形，团队采用了一个2×2的网格图案，并从序列中删除了一个点，因此激光只产生了三个凹坑。每一个坑使用125次激光射击，结果显示在"Pinefield Gap"目标的图像中。样品芯的直径为13毫米（0.5英寸），因此L图案应该能很好地适应它们的上表面。随着试运行的成功，团队已经准备好使用该程序来标记未来的样品。

在过去的一周里，“毅力号”漫游车完成了从杰泽罗陨石坑的三角洲形成的两个样本中的第二个，来自Hogwallow Flats的Skinner Ridge块。在周末，“毅力号”开到了位于Hogwallow稍低的Wildcat Ridge约25米处，进行更多的探索。