泰雷兹激光器参与“火星2020”任务,着陆火星开启征程

  • 2 月 19 日,“毅力号”火星探测器登陆火星。作为火星探测器之“眼”——SuperCam 的一部分,泰雷兹激光器将投入使用,用以确定火星岩石样本的化学和有机成分。
  • 该泰雷兹激光器是SuperCam的核心部件,其性能比过去 8 年来在“好奇号”任务中服役的激光器更为强大,将帮助探寻火星上的潜在生命迹象。

“火星 2020”任务中的关键设备——“毅力号”火星探测器在历时 7 个月的漫长航行后,于 2 月 19 日着陆火星。SuperCam 是“毅力号”上搭载的 7 台关键仪器之一,汇集了用于火星岩石样本分析、表征和选取的多种技术。SuperCam 是美国洛斯阿拉莫斯国家实验室(LANL)与法国天体物理与行星研究所(IRAP, CNRS / CNES / Université Toulouse III – Paul Sabatier)紧密合作的成果,夏威夷大学和西班牙巴利亚多利德大学亦有贡献。桅杆单元作为SuperCam 中法国的参与部分,位于火星探测器的桅杆顶端。在法国天体物理与行星研究所的科研领导和法国国家空间研究中心的负责下,由来自法国国家科学研究中心、多家法国大学和实体的实验室组成的联合体共同承担了桅杆单元的设计和制造。泰雷兹提供的激光器成为桅杆单元中的一个关键组成部分。

2012 年,“好奇号”火星探测器搭载首台在外星表面运行的高功率激光器登陆火星,这一激光器是由泰雷兹为 ChemCam 设计和开发的。ChemCam 激光器迄今已无故障运行超过8 年,发射了近 85.5 万次激光,全程陪伴“好奇号”在火星表面累计跋涉长达24 公里。来自 ChemCam 的数据已帮助证实了火星曾经拥有过适合微生物生存的条件。

与ChemCam相比,SuperCam这一新版设备的功能更为强大,旨在将火星探索提升到一个新的高度。与ChemCam相同,SuperCam 激光器将使用红外光束将样本材料加热到 10000℃ 左右的温度,并使其汽化,这种方法被称为“激光诱导击穿光谱法”。结合一台特殊的相机,则可以对产生的等离子体中的光的颜色进行测量,从而确定火星岩石样本的化学成分。

不同于ChemCam 的是,SuperCam 激光器还可以发射绿色激光束,这将有助于确定表面材料的分子组成。这种绿色光束会激发样本中的化学键,并根据不同的连接成分产生不同的信号。这种被称为“拉曼光谱法”的分析技术将首次在火星上进行测试,以帮助科学家们探测生命标志物。绿色激光还将用于诱发矿物和有机化合物的荧光,使科学家们能够更准确地判定这些物质的组成成分。

“我们为能向美国国家航空航天局提供两台率先运行于火星的激光器而引以为豪。‘火星 2020’任务是研究火星以及为未来远征做准备的决定性一步。作为‘毅力号’的‘眼睛’,SuperCam是国际科学界同仁密切合作的成果。泰雷兹的 SuperCam 激光器提供了无与伦比的性能,将全程助力‘毅力号’在火星表面顺利执行探索任务。”

——Christophe Salomon,地面与空中系统执行副总裁

 

关于“火星 2020”任务

“火星 2020”任务的目标是研究火星表面,搜索曾经的生命迹象,以及在选定地点采集岩石和尘埃样本,并将其储存起来,以备将来与欧洲航天局合作开展火星样本返回(MSR)任务时送回地球。泰雷兹阿莱尼亚宇航公司深入参与了MSR 任务。

“火星 2020”任务旨在累积必要的知识,并测试对未来人类远征火星至关重要的技术。

如何利用火星大气制造氧气?有哪些资源可供利用,例如地表下是否有水?如何改进着陆技术,并对可能影响未来宇航员在火星上生活和工作的天气状况、尘埃水平和其他环境条件进行表征?“毅力号”任务将对以上及更多问题进行探秘。

关于泰雷兹激光器

35年来,泰雷兹一直是设计、开发和制造高能量激光器的世界领导者,包括用于工业应用的高能纳秒激光器和用于尖端科学应用的功能最强大的超短Ti:Sa飞秒激光系统,其峰值功率高达10 拍瓦。

泰雷兹提供超可靠且易于使用的产品,通过技术专长与稳健性的独特结合,实现一系列对可用性要求极高的工业应用,如激光退火、激光剥离、激光冲击强化、复合材料切割等,为航空航天、微电子、平板显示器等众多行业提供支持。泰雷兹还提供全方位的优化服务,以支持每一位客户。

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