每隔一段時間,我們就會看到這樣的動畫片:一個火星車被驅(qū)趕到一個模式中,用它的車輪軌道在沙地上做出字母。這些字母可能會拼出一個短語,動畫片中經(jīng)常有外星人在一旁大笑或?qū)ζ浜x感到疑惑。在現(xiàn)實生活中,火星車上的激光器的使用也使得在火星巖石上用激光標(biāo)記涂鴉成為可能。
然而,由于NASA的儀器一般都是嚴(yán)格用于科學(xué),普渡大學(xué) SHERLOC 儀器 SuperCam 首席研究員 Roger Wiens 表示,他不相信激光“涂鴉”會被做出來。但當(dāng)然,人們已經(jīng)想到了這一點。當(dāng) Wiens在2012年好奇號著陸時來到JPL,他驚訝地發(fā)現(xiàn),他們負(fù)責(zé)為SuperCam的前身開發(fā)序列的一位工程師寫了一個很長的序列,用激光在巖石表面拼出儀器的名字。這一切都很有趣–他們實際上從來沒有用這個序列浪費過鏡頭。然而,在“毅力號”上,他們找到了使用激光“涂鴉”的理由。
大約兩年前, Wiens接到來自麻省理工學(xué)院(MIT)的Ben Weiss教授的電話,詢問SuperCam的激光打標(biāo)功能。當(dāng)時Ben剛剛加入“毅力號”團(tuán)隊,成為回歸樣品科學(xué)小組的一員。這個小組主要負(fù)責(zé)收集返回地球的樣品,目的是確保樣品在適當(dāng)?shù)臈l件下被收集,以便在返回地球后優(yōu)化其科學(xué)價值。Ben的專長是古地磁學(xué)。在陸地巖石中,這是對巖石形成時地球磁場所產(chǎn)生的磁性的研究?;鹦悄壳坝幸粋€非常弱的磁場,但火星在過去的磁場強度在很大程度上是未知的。它對火星大氣層隨著時間的推移而保留或消失有重要的影響,以及其他方面??梢哉f,他們很想利用“毅力號”任務(wù)返回的樣本來填補這一知識空白。
要做到這一點,對于每一個返回的火星巖芯樣品,研究人員需要知道它在該星球上的原始方位。如果這些巖芯樣本的表面有容易識別的特征,那就沒有問題。到目前為止收集的巖芯就是這種情況。然而,如果表面是細(xì)粒度的,可能就沒有什么可以區(qū)分其旋轉(zhuǎn)方向。在這種情況下,研究人員需要在表面做人工標(biāo)記。
研究人員沒有可用的記號筆,但他們在SuperCam相機(jī)上有一個脈沖激光。因此,Ben幾年前給 Wiens 的實驗室打的電話讓他們開始考慮如何在樣品芯上做標(biāo)記,并且他們開始了一些測試。JPL將幾塊不同硬度的巖石運到洛斯·阿拉莫斯國家試驗室,在那里用不同數(shù)量的激光打出的凹坑進(jìn)行標(biāo)記。這些巖石被送回JPL進(jìn)行后續(xù)取芯。
快進(jìn)到2022年夏天。SuperCam團(tuán)隊被要求在短短幾天內(nèi)準(zhǔn)備好標(biāo)記一塊巖石以進(jìn)行取芯。 Wiens 負(fù)責(zé)超級凸輪的操作,看到他們可能很快就需要標(biāo)記,團(tuán)隊決定從正常的觀察轉(zhuǎn)換到巖心標(biāo)記序列,作為一次模擬。團(tuán)隊為標(biāo)記準(zhǔn)備了各種模式?;驹瓌t是要了解巖芯從巖石中取出并放入樣品管后的旋轉(zhuǎn)方向。為此,任何不對稱的圖案,如箭頭,都可以。然而,為了提高效率,團(tuán)隊決定使用最簡單的這種圖案,由三個點(或激光坑)組成,它們之間的距離不等,就像一個大寫字母”L”。
SuperCam通常執(zhí)行線掃描(單行)或網(wǎng)格圖案。為了產(chǎn)生”L”形,團(tuán)隊采用了一個2 2的網(wǎng)格圖案,并從序列中刪除了一個點,因此激光只產(chǎn)生了三個凹坑。每一個坑使用125次激光射擊,結(jié)果顯示在”Pinefield Gap”目標(biāo)的圖像中。樣品芯的直徑為13毫米(0.5英寸),因此L圖案應(yīng)該能很好地適應(yīng)它們的上表面。隨著試運行的成功,團(tuán)隊已經(jīng)準(zhǔn)備好使用該程序來標(biāo)記未來的樣品。
在過去的一周里,“毅力號”漫游車完成了從杰澤羅隕石坑的三角洲形成的兩個樣本中的第二個,來自Hogwallow Flats的Skinner Ridge塊。在周末,“毅力號”開到了位于Hogwallow稍低的Wildcat Ridge約25米處,進(jìn)行更多的探索。