NUGGET-Instrument. Bildnachweis: NASA Zum Vergrößern anklicken
Astrobiologen, die auf anderen Planeten nach Beweisen für das Leben suchen, finden möglicherweise ein vorgeschlagenes Instrument der Neutronen- / Gammastrahlen-Geologischen Tomographie (NUGGET) als eines der nützlichsten Werkzeuge in ihrem Werkzeuggürtel.
Wie von Wissenschaftlern des Goddard Space Flight Center (GSFC) in Greenbelt, Md., Entworfen, könnte NUGGET dreidimensionale Bilder von Fossilien erzeugen, die in einem Felsvorsprung oder unter dem Boden des Mars oder eines anderen Planeten eingebettet sind. Die Tomographie verwendet Strahlung oder Schallwellen, um in Objekte zu schauen. NUGGET könnte helfen festzustellen, ob primitive Lebensformen auf dem Mars Wurzeln geschlagen haben, als der Planet vor Äonen im Wasser überflutet war.
Ähnlich wie bei der seismischen Tomographie, mit der die Ölindustrie Ölreserven unter der Erdoberfläche lokalisiert, würde NUGGET stattdessen nach Hinweisen auf primitive Algen und Bakterien suchen, die an den Rändern ausgestorbener Flüsse oder Ozeane versteinert sind. Wie auf der Erde könnten diese Überreste nur wenige Zentimeter unter der Oberfläche liegen und zwischen Schlickschichten zusammengedrückt werden. Wenn ein mechanischer Rover, der Planetenoberflächen erforscht, mit einem Instrument wie NUGGET ausgestattet wäre? fähig, unter die Oberfläche zu spähen? dann könnte es in der Lage sein, Beweise für ein Leben jenseits der Erde zu enthüllen.
? Dies ist eine brandneue Idee? sagte Sam Floyd, der Hauptermittler des Projekts, der dieses Jahr von Goddards Director's Discretionary Fund finanziert wurde. Bei einer Entwicklung wäre NUGGET in der Lage, wichtige biologische Indikatoren des Lebens zu untersuchen und Bereiche, in denen Wissenschaftler möglicherweise Bodenproben entnehmen oder intensivere Studien durchführen möchten, schnell und präzise zu identifizieren. "Es würde uns ermöglichen, eine viel schnellere Vermessung eines Gebiets durchzuführen." Sagte Floyd.
Das vorgeschlagene Instrument, das auf einem Rover oder einem Roboterlander getragen werden könnte, besteht aus drei grundlegend unterschiedlichen Technologien. ein Neutronengenerator, eine Neutronenlinse und ein Gammastrahlendetektor.
Das Herzstück von NUGGET ist ein dreidimensionales Scan-Instrument, das Neutronen in ein Gestein oder ein anderes untersuchtes Objekt strahlt. Wenn der Kern eines Atoms im Gestein die Neutronen einfängt, erzeugt er ein charakteristisches Gammastrahlensignal für dieses Element, das der Gammastrahlendetektor dann analysiert. Es ist auch möglich, die Position der Elemente zu zeichnen.
Nach diesem Vorgang können Informationen in ein Bild der Elemente im Gestein umgewandelt werden. Anhand von Bildern bestimmter vorhandener Elemente konnten Wissenschaftler feststellen, ob eine bestimmte Art von Bakterien im Gestein versteinert war.
Obwohl das Konzept der Fokussierung von Neutronen nicht neu ist, besteht die Möglichkeit, sie zu fokussieren. Dank eines russischen Wissenschaftlers, der die Methode in den 1980er Jahren entwickelt hat, können Wissenschaftler heute einen Neutronenstrahl durch eine Neutronenlinse lenken, die aus Tausenden von langen, schlanken, haargroßen Glasröhren besteht. Das Röhrenbündel ist so geformt, dass die durch sie fließenden Neutronen an einem zentralen Punkt zusammenlaufen können. Seit der Erfindung des Verfahrens in den 1980er Jahren haben Herstellungsverfahren diese Art von optischem System für die Weltraumforschung möglich gemacht.
Der Vorteil dieser Technologie besteht darin, dass an einem zentralen Punkt des Objekts eine höhere Intensität von Neutronen erzeugt werden kann. Diese erhöhte Intensität ermöglicht die Erzeugung eines Bildes mit höherer Auflösung.
Floyd und seine Co-Ermittler Jason Dworkin, John Keller und Scott Owens von der NASA GSFC planen, diesen Sommer Experimente am Nationalen Institut für Standards und Technologie (NIST) mit einer der Neutronenstrahllinien des NIST durchzuführen. Durch die Fokussierung von Neutronen auf verschiedene Proben (von denen eine ein Meteorit ist) hoffen sie, ein dreidimensionales Bild der inneren Struktur des Meteoriten zu erhalten.
"Wenn wir erfolgreich sind, können wir sagen, ob ein Raumfahrtinstrument machbar ist." Floyd fügte hinzu, dass seine Forschung Goddard die Hauptrolle bei der Entwicklung einer neuen Klasse von Instrumenten geben sollte, um Missionen für die Suche der NASA nach Leben in der Zukunft zu unterstützen.
Originalquelle: NASA-Pressemitteilung
