美国宇航局科学家开发用于分析火星的边界层的仪器 - “我们在激光器，太空激光器和探测器中具有很大的能力”

时间：2021-10-20 11:51:59 来源：

这位艺术家的演绎显示了MARS LIDAR如何部署到火星的着陆代表团。

从创造地球气候研究创造碳测定仪器的洞察力和技术正在利用，以建立一个远程概况的另一个，这是第一次远达Martian表面的水蒸气，以及悬挂的风速和微小粒子在地球的氛围中。

科学家吉姆阿比尔和斯科特·古泽奇（Scott Guzewich）在马里兰州Greenbelt的NASA戈达德航天飞行中心赢得了NASA技术开发资金，为未来的火星举办了一个小型原型大气激光器，可能是泰坦，土星最大的月亮唯一的浓郁氛围。

选择了原子能机构的行星仪器概念的进一步发展，以获得太阳系观测（Picasso）计划，该概念将其遗产追溯到最初通过戈达德内部研究和开发（IRAD）计划的其他类似型仪器。另一种IRAD支持的技术，拉曼质谱仪，也收到了毕加索资金。

了解边界层

Abshire和Guzewich特别兴趣获得MARS边界层的测量，这是一个在表面开始的大气部分，并且可以根据一天中的时间延伸高达九英里。因为这层层难以从轨道测量，所以团队希望在兰德或流动站上部署LIDAR，这些舷梯或流浪者将直接收集来自表面上的时钟数据 - 可以揭示条件如何随时间变化和高度而变化。

这层是重要的，因为它控制了热量，动量，灰尘和水的转移，并且可以揭示对地球的现代气候的更大洞察力，包括冰盖的稳定性，风如何塑造景观，以及如何淹没和运输尘埃。此外，科学家可以使用这些数据来验证和改善一般循环模型，Guzewich说。

“从人类的航天飞行器的角度来看，这层也对运营也至关重要，”Abshire说。“这是降落任务将运作的环境。”

这是LIDAR仪器的特写镜头，它将首次远程概况，距离火星表面高达9英里的水蒸气，以及风速和悬浮在地球大气中的微小颗粒。

NASA之前已经降落了大气楣，成功地测量风和气溶胶，包括灰尘和冰，但这种特殊的仪器将提供缺失的元素 - 在表面上方的垂直柱中的水蒸气直接测量水蒸气。

“我们受到科学问题的动力，”Guzewich说。“我们希望同时测量水蒸气和风。整点是理解水以及它如何通过大气移动。我们知道水的地方，我们只是不知道它是如何移动的。“

要找出，LIDAR将激光调谐到1911纳米 - 近红外带中的特定波长，非常适合检测水蒸气 - 进入天空，然后分析反射的光或信号，以了解有关大气动力学的更多信息从表面到九英里的表面。配备芝麻籽尺寸，已经开发出红外探测器，仪器将能够在单光子级别感测返回信号，提供前所未有的分辨率。

伊拉德遗产

“我们在1911纳米的突发乐队分析大气水蒸气和风的方法是新的，”Abshire说。

但是，他和他的同事拥有丰富的经验，开发大气激光乐乐乐器。对于地球科学，他们建造了调整到1572纳米的CO2发声器激光雷达，这对于在大气中测量二氧化碳有效。新的LIDAR还将其遗产追溯到Mars Lidar的轨道，从轨道上进行全球气候测量，Abshire设想为轨道仪器来测量风速。

挑战正在生产一种坚固，实用的仪器，但足够小以适应流动站。“我们的挑战是表明我们可以这样做。幸运的是，我们可以依赖Abshire戈达德的独特能力。“我们在激光器，太空激光器和探测器中具有很大的能力。真的没有其他地方结合了所有这些能力和专业知识。“

拉曼质谱仪

戈达德校长调查员Andrej Grubisic还赢得了一个三年的毕加索奖，推进了RAMS，用于拉曼质谱仪。拉曼光谱和质谱是两种常见的分析化学技术，用于通过鉴定异化分子和特定矿物质来确定样品组合物。凭借他的毕加索奖，格鲁比斯表示，他和公羊队计划展示一个混合仪器，该仪器能够获得在收集在彗星和小行星的样品中存在的样品中存在的微米级组成图和存在的矿物阶段。在外太阳系统中的冰冷卫星上，

这种测量将为科学家提供帮助他们理解太阳系中有机材料的起源，其他行星的居住能力的必要信息，以及其他地球的潜力。

郑重声明：文章仅代表原作者观点，不代表本站立场；如有侵权、违规，可直接反馈本站，我们将会作修改或删除处理。