Mars Science Laboratory: Műszerek

A kisautó méretű Curiosity rover 10 tudományos műszerrel rendelkezik. A műszerek megépítésében az Egyesült Államok mellett Oroszország, Spanyolország és Kanada is részt vett.

Az árbóc (Remote Sensing Mast) műszerei:

• Mast Camera (MastCam): A Curiosity fő képalkotó műszere. Nagy felbontású színes képeket és rövidvideó felvételeket készít. A MastCam két kamerarendszerből áll, amelyeket a marsautó fölé emelkedő árbócra szerelték fel, nagyjából emberszem magasságba (~1.97 m).

A MastCam kameráinak pozíciója az árbócon (NASA / Enjoy Space)

A MastCam két kamerája (balra a 34 mm-es, jobbra a 100 mm-es)

• Chemistry and Camera (ChemCam): Lézer segítségével elemzi a robotkar számára elérhetetlen kőzeteket 7 m távolságig. Ezen kívül a küldetés irányítóknak segít távolról meghatározni, mely felszíni formákat érdemes részletesebben közelről is megvizsgálni. A műszer több részből áll. A lézer egy kis teleszkóppal és egy kamerával (Remote Micro-Imager, RMI)) az árbócon található. A teleszkóphoz kapcsolódik optikai kábellel három spektrométer (Laser-Induced Breakdown Spectrometer, LIBS) a központi részben.Ezekkel határozzák meg a lézerrel megvilágított kőzetek elektronjai által kibocsájtott fényt.A műszer megépítésében részt vett a francia Asztrofizikai és Planetológiai Kutató Intézet (IRAP). A ChemCam honlapja.

A ChemCam lézere működés közben

A ChemCam vörös védőréteggel bevont teleszkópja, alatta a MastCam két
kamerája

• Rover Environmental Monitoring Station (REMS): méri a légköri nyomást, a nedvességtartalmat, a szélsebességet és szélirányt, a légköri hőmérsékletet, a felszíni hőmérsékletet és az ultraibolya sugárzást. A műszert a spanyolországi Centro de Astrobiologia (Asztrobiológiai Központ) építette a Finn Meteorológiai Intézet közreműködésével.

A REMS szenzorai szerelés közben

A robotkar (Robotic Arm) műszerei:

• Mars Hand Lens Imager (MAHLI): Fókuszálható színes kamera. Nagyítóként használható, mellyel a kőzeteket és a felszínt veszik szemügyre közelről. 1600 x 1200 pixel méretű felvételeket készít 12.5 mikron felbontásig.

Egy szikladarab közeli vizsgálata

• Alpha Particle X-Ray Spectrometer (APXS): különböző kémiai elemek gyakoriságát méri. Röntgensugarak és hélium atommagok kibocsátásával a vizsgált anyagmintában röntgensugárzó elektronok szabadulnak fel, melyeknek sugárzási energiája alapján azonosítják a minta összetételét. A Mars Pathfinderen és a MER marsjáróin is volt az APXS egy korábbi változata. A műszert a Kanadai Űrügynökség építette.

Az APXS érzékelőfeje

A központi rész műszerei:

• Mars Descent Imager (MARDI): Egy kis kamera amely a Curiosity ereszkedését és landolását rögzíti. Egy-két mérföldre a felszín felett kezd fényképezni, amint leválik a hővédő pajzs. Másodpercenként 5 képet készít a felszín eléréséig. Ezzel a landolási hely közvetlen környezetét térképezik fel.

A MARDI kamera

• Sample Analysis at Mars (SAM): A Curiosity fő műszere, 38 kg-s tömegével a marsautó tudományos terhének több mint felét teszi ki. Három különböző műszer alkotja: egy tömegspektrométer (Quadrupole Mass Spectrometer, QMS), egy gázkromatográf (Gas Chromatograph, GC) és egy lézerspektrométer (Tunable Laser Spectrometer, TLS). Ezek a műszerek az élet alkotóelemeinek számító széntartalmú vegyületeket, oxigént, hidrogént és nitrogént keresnek. A robotkar egy bemeneti nyáláson keresztül juttatja el ide az összegyűjtött kőzetmintákat. A robotkar végén lévő 5 cm-es fúróberendezés is segít értékes mintákat gyűjteni.

A SAM külső borítás nélkül

A SAM-et beemelik a rover belsejébe

• Chemistry and Mineralogy (CheMin): Különböző ásványok gyakoriságát vizsgálja röntgensugár diffrakció segítségével. Ez is rendelkezik egy bemeneti nyílással, amelyen keresztül a mintákat eljuttatják majd.

A CheMin telepítés közben

• Dynamic Albedo of Neutrons (DAN): Neutronspektrométer, amely jég és vízre utaló ásványok után kutat a felszín alatt. Neutronsugarakat bocsát ki a felszínre, majd méri a visszapattanó részecskék sebességét. A hidrogén atomok lelassítják a neutronokat, ezért a lelassúlt neutronok gyakoriságából következtetni lehet felszín alatti víz jelenlétére. 0.1%-os vízkoncentrációt is képes észlelni 2 m mélységben. A műszert az Orosz Űrügynökség építette.

A DAN piros négyszöggel jelölve

• Radiation Assessment Detector (RAD): A Mars felszínét elérő nagy energiájú sugárzásokat méri, gyorsan mozgó protonoktól a gammasugárzásig. Ez fontos lesz a jövőben induló emberes marsrepülések számára.

A RAD és 65°-os látószögének ábrázolása

A hővédő pajzs műszere:

• MSL Entry, Descent and Landing Instrumentation (MEDLI): Nem tartozik a marsautó műszerei közé, de érdemes megemlíteni. Méri a hővédő pajzson fellépő hőmérsékletet és nyomást. Ezeket az adatokat a jövőbeli marsküldetések során használják fel.

A hőpajzs belseje, középen-balra lévő fekete doboz a MEDLI

A Curiosity műszerei