December 3, 2020

NASA’s new Mars Rover will use x-rays to hunt fossils

Nearly every mission that has successfully landed on Mars, from the Viking landers to the Curiosity rover, has included an X-ray fluorescence spectrometer of some kind.

नासा के मार्स 2020 दृढ़ता रोवर के सामने एक चुनौतीपूर्ण सड़क है: 18 फरवरी, 2021 को मिशन के कठोर प्रवेश, अवरोहण और लैंडिंग चरण के माध्यम से इसे बनाने के बाद, यह अरबों साल पहले सूक्ष्म जीवन के निशान की खोज करना शुरू कर देगा। यही कारण है कि यह कृत्रिम बुद्धिमत्ता (एआई) द्वारा संचालित एक सटीक एक्स-रे डिवाइस PIXL को पैक कर रहा है।

एक्स-रे लिथोकेमिस्ट्री के लिए प्लैनेटरी इंस्ट्रूमेंट के लिए छोटा, PIXL एक लंचबॉक्स-आकार का इंस्ट्रूमेंट है जो दृढ़ता के 7 फुट लंबे (2 मीटर लंबे) रोबोटिक आर्म के अंत में स्थित है। रोवर के सबसे महत्वपूर्ण नमूनों को हाथ की छोर पर एक कोरिंग ड्रिल द्वारा एकत्र किया जाएगा, फिर धातु ट्यूबों में धराशायी किया जाएगा कि भविष्य के मिशन द्वारा पृथ्वी पर लौटने के लिए सतह पर दृढ़ता जमा होगी।

लगभग हर मिशन जो मंगल पर सफलतापूर्वक उतरा है, वाइकिंग लैंडर्स से क्यूरियोसिटी रोवर तक, किसी तरह का एक्स-रे प्रतिदीप्ति स्पेक्ट्रोमीटर शामिल किया है। एक प्रमुख तरीका है कि PIXL अपने पूर्ववर्तियों से अलग है एक शक्तिशाली, बारीक-केंद्रित एक्स-रे बीम का उपयोग करके रॉक को स्कैन करने की अपनी क्षमता में है, जहां – और किस मात्रा में – रसायन सतह पर वितरित किए जाते हैं।

“PIXL का एक्स-रे बीम इतना संकीर्ण है कि यह नमक के दाने के रूप में छोटी सुविधाओं को इंगित कर सकता है। दक्षिणी कैलिफोर्निया में नासा के जेट प्रोपल्शन लेबोरेटरी में PIXL के प्रमुख अन्वेषक एबिगेल ऑलवुड ने कहा, “हम एक चट्टान में विशिष्ट बनावट का पता लगाने वाले रसायनों को सटीक रूप से बांधने की अनुमति देते हैं।”

रॉक टैक्स्चर एक आवश्यक सुराग होगा जब यह तय किया जाएगा कि कौन से नमूने पृथ्वी पर लौटने के लायक हैं। हमारे ग्रह पर, स्ट्रोमेटोलाइट्स नामक विशिष्ट रूप से विकृत चट्टानें बैक्टीरिया की प्राचीन परतों से बनाई गई थीं, और वे जीवाश्म प्राचीन जीवन का सिर्फ एक उदाहरण हैं जिसे वैज्ञानिकों की तलाश होगी।

एक AI- संचालित नाइट उल्लू

सर्वोत्तम लक्ष्यों को खोजने में मदद करने के लिए, PIXL अकेले सटीक एक्स-रे बीम से अधिक पर निर्भर करता है। इसके लिए एक हेक्सापॉड की भी जरूरत होती है – एक ऐसा उपकरण जिसमें छह यांत्रिक पैर होते हैं जो PIXL को रोबोटिक आर्म से जोड़ते हैं और सबसे सटीक उद्देश्य प्राप्त करने के लिए कृत्रिम बुद्धि द्वारा निर्देशित होते हैं। रोवर के हाथ को एक दिलचस्प चट्टान के करीब रखे जाने के बाद, PIXL अपनी दूरी की गणना करने के लिए एक कैमरा और लेजर का उपयोग करता है। फिर वे पैर छोटे-छोटे मूवमेंट करते हैं – केवल 100 माइक्रोन के आदेश पर या एक मानव बाल की चौड़ाई के बारे में दो बार – इसलिए डिवाइस लक्ष्य को स्कैन कर सकता है, एक डाक टिकट-आकार के क्षेत्र में पाए जाने वाले रसायनों को मैप कर सकता है।

ऑलवुड ने कहा, “हेक्सापॉड अपने आप ही पता लगा लेता है कि रॉक टारगेट के करीब भी अपने पैर कैसे रखें और उसका विस्तार करें।” “यह एक छोटे रोबोट की तरह है जिसने रोवर के हाथ के अंत में खुद को घर पर बनाया है।”

फिर PIXL 100 माइक्रोन को झुकाता है और एक अन्य माप लेता है इससे पहले कि एक चट्टान पर एक बिंदु से 10-सेकंड फटने में एक्स-रे को मापता है। उन डाक-टिकट-आकार के रासायनिक मानचित्रों में से एक का उत्पादन करने के लिए, यह आठ या नौ घंटे के दौरान इस हजार बार करने की आवश्यकता हो सकती है।

यह समय सीमा आंशिक रूप से क्या है जो PIXL के सूक्ष्म समायोजन को इतना महत्वपूर्ण बना देती है: मंगल पर तापमान एक दिन के दौरान 100 डिग्री फ़ारेनहाइट (38 डिग्री सेल्सियस) से अधिक बदल जाता है, जिससे धातु की दृढ़ता बांह पर धातु का विस्तार और अनुबंध जितना हो सकता है एक आधा इंच (13 मिलीमीटर)। थर्मल संकुचन को कम करने के लिए PIXL के साथ संघर्ष करना पड़ता है, साधन सूर्य के सेट के बाद अपने विज्ञान का संचालन करेगा।

“PIXL एक रात का उल्लू है,” ऑलवुड ने कहा। “रात में तापमान अधिक स्थिर होता है, और यह भी हमें ऐसे समय में काम करने देता है जब रोवर पर कम गतिविधि होती है।”

कला और विज्ञान के लिए एक्स-रे

मंगल पर एक्स-रे प्रतिदीप्ति मिलने से बहुत पहले, इसका इस्तेमाल भूवैज्ञानिकों और धातुविदों द्वारा सामग्रियों की पहचान के लिए किया जाता था। यह अंततः चित्रों की उत्पत्ति की खोज या नकली का पता लगाने के लिए एक मानक संग्रहालय तकनीक बन गया।

“यदि आप जानते हैं कि एक कलाकार आमतौर पर भारी धातुओं के एक अद्वितीय रासायनिक हस्ताक्षर के साथ एक निश्चित टाइटेनियम सफेद का उपयोग करता है, तो यह प्रमाण एक पेंटिंग को प्रमाणित करने में मदद कर सकता है,” जेपीएल में PIXL टीम के एक्स-रे प्रतिदीप्ति विशेषज्ञ क्रिस Heirwegh ने कहा। “या आप यह निर्धारित कर सकते हैं कि एक विशेष प्रकार का पेंट फ्रांस के बजाय इटली में उत्पन्न हुआ, इसे समय अवधि से एक विशिष्ट कलात्मक समूह से जोड़ता है।”

खगोलविदों के लिए, एक्स-रे प्रतिदीप्ति प्राचीन अतीत द्वारा छोड़ी गई कहानियों को पढ़ने का एक तरीका है। ऑलवुड ने इसका उपयोग यह निर्धारित करने के लिए किया कि ऑस्ट्रेलिया के उसके मूल देश में पाए जाने वाले स्ट्रोमेटोलाइट चट्टानें पृथ्वी पर सबसे पुराने सूक्ष्म जीवाश्मों में से कुछ हैं, जो 3.5 बिलियन साल पुराने हैं। PIXL के साथ रॉक टेक्सचर में केमिस्ट्री को मैप करने से वैज्ञानिकों को इस बात की व्याख्या करने में मदद मिलेगी कि क्या एक नमूना जीवाश्म माइक्रोब हो सकता है।

मंगल ग्रह पर दृढ़ता के मिशन का एक महत्वपूर्ण उद्देश्य खगोल विज्ञान है, जिसमें प्राचीन सूक्ष्मजीव जीवन के संकेतों की खोज शामिल है। रोवर ग्रह की जलवायु और भूविज्ञान को भी चित्रित करेगा, लाल ग्रह के मानव अन्वेषण का मार्ग प्रशस्त करेगा, और मार्टियन रॉक और रेजोलिथ (टूटी हुई चट्टान और धूल) को इकट्ठा करने और कैश करने वाला पहला ग्रह मिशन होगा। इसके बाद के मिशन, जो वर्तमान में यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी के सहयोग से नासा द्वारा विचाराधीन है, सतह से इन कैश्ड नमूनों को इकट्ठा करने और उन्हें गहराई से विश्लेषण के लिए पृथ्वी पर वापस करने के लिए मंगल पर अंतरिक्ष यान भेजेगा।

(यह कहानी पाठ के संशोधनों के बिना वायर एजेंसी फीड से प्रकाशित हुई है।)

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