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泰雷茲激光器參與“火星2020”任務,著陸火星開啟征程

發布時間:2021-02-25閱讀次數:11次
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2月 19 日,“毅力號”火星探測器登陸火星。作為火星探測器之“眼”——SuperCam 的一部分,泰雷茲激光器將投入使用,用以確定火星巖石樣本的化學和有機成分。該泰雷茲激光器是 SuperCam 的核心部件,其性能比過去 8 年來在“好奇號”任務中服役的激光器更為強大,將幫助探尋火星上的潛在生命跡象。

“火星 2020”任務中的關鍵設備——“毅力號”火星探測器在歷時 7 個月的漫長航行后,于 2 月 19 日著陸火星。SuperCam 是“毅力號”上搭載的 7 臺關鍵儀器之一,匯集了用于火星巖石樣本分析、表征和選取的多種技術。SuperCam 是美國洛斯阿拉莫斯國家實驗室(LANL)與法國天體物理與行星研究所(IRAP, CNRS / CNES / Université Toulouse III - Paul Sabatier)緊密合作的成果,夏威夷大學和西班牙巴利亞多利德大學亦有貢獻。桅桿單元作為SuperCam 中法國的參與部分,位于火星探測器的桅桿頂端。在法國天體物理與行星研究所的科研領導和法國國家空間研究中心的負責下,由來自法國國家科學研究中心、多家法國大學和實體的實驗室組成的聯合體共同承擔了桅桿單元的設計和制造。泰雷茲提供的激光器成為桅桿單元中的一個關鍵組成部分。

2012 年,“好奇號”火星探測器搭載首臺在外星表面運行的高功率激光器登陸火星,這一激光器是由泰雷茲為 ChemCam 設計和開發的。ChemCam 激光器迄今已無故障運行超過8 年,發射了近 85.5 萬次激光,全程陪伴“好奇號”在火星表面累計跋涉長達24 公里。來自 ChemCam 的數據已幫助證實了火星曾經擁有過適合微生物生存的條件。

與ChemCam相比,SuperCam這一新版設備的功能更為強大,旨在將火星探索提升到一個新的高度。與ChemCam相同,SuperCam 激光器將使用紅外光束將樣本材料加熱到 10000℃ 左右的溫度,并使其汽化,這種方法被稱為“激光誘導擊穿光譜法”。結合一臺特殊的相機,則可以對產生的等離子體中的光的顏色進行測量,從而確定火星巖石樣本的化學成分。

不同于ChemCam 的是,SuperCam 激光器還可以發射綠色激光束,這將有助于確定表面材料的分子組成。這種綠色光束會激發樣本中的化學鍵,并根據不同的連接成分產生不同的信號。這種被稱為“拉曼光譜法”的分析技術將首次在火星上進行測試,以幫助科學家們探測生命標志物。綠色激光還將用于誘發礦物和有機化合物的熒光,使科學家們能夠更準確地判定這些物質的組成成分。

“我們為能向美國國家航空航天局提供兩臺率先運行于火星的激光器而引以為豪。‘火星 2020’任務是研究火星以及為未來遠征做準備的決定性一步。作為‘毅力號’的‘眼睛’,SuperCam是國際科學界同仁密切合作的成果。泰雷茲的 SuperCam 激光器提供了無與倫比的性能,將全程助力‘毅力號’在火星表面順利執行探索任務。”

——Christophe Salomon,地面與空中系統執行副總裁

關于“火星 2020”任務

“火星 2020”任務的目標是研究火星表面,搜索曾經的生命跡象,以及在選定地點采集巖石和塵埃樣本,并將其儲存起來,以備將來與歐洲航天局合作開展火星樣本返回(MSR)任務時送回地球。泰雷茲阿萊尼亞宇航公司深入參與了MSR 任務。

“火星 2020”任務旨在累積必要的知識,并測試對未來人類遠征火星至關重要的技術。

如何利用火星大氣制造氧氣?有哪些資源可供利用,例如地表下是否有水?如何改進著陸技術,并對可能影響未來宇航員在火星上生活和工作的天氣狀況、塵埃水平和其他環境條件進行表征?“毅力號”任務將對以上及更多問題進行探秘。

關于泰雷茲激光器

35年來,泰雷茲一直是設計、開發和制造高能量激光器的世界領導者,包括用于工業應用的高能納秒激光器和用于尖端科學應用的功能最強大的超短Ti:Sa飛秒激光系統,其峰值功率高達10 拍瓦。

泰雷茲提供超可靠且易于使用的產品,通過技術專長與穩健性的獨特結合,實現一系列對可用性要求極高的工業應用,如激光退火、激光剝離、激光沖擊強化、復合材料切割等,為航空航天、微電子、平板顯示器等眾多行業提供支持。泰雷茲還提供全方位的優化服務,以支持每一位客戶。

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