??? 微型化變壓掃描電子顯微鏡(MVP-SEM)是由NASA資助的項目,同時希望它能用于國際空間站和月球上
據(jù)國外媒體報道,探索火星的一個最重要的目標(biāo)就是從火星表面帶回樣本,尤其是那些可以用來檢測火星上是否有生命的樣本。這樣的任務(wù)往往耗資巨大,而且在樣本送返地球的時候可能被污染。因此,一個選擇是在送返地球之前,就地對樣本進(jìn)行分析?;鹦强茖W(xué)實驗室與其他火星車已經(jīng)在火星上利用大量設(shè)備對多種樣本的化學(xué)成分進(jìn)行評估分析。然而,只有少數(shù)技術(shù)能夠確定火星上是否存在生命。在地球上,科學(xué)家們用來檢測生命或生物材料的設(shè)備是大氣掃描電子顯微鏡(ASEM)或環(huán)境掃描電子顯微鏡(ESEM)。
ESEM能夠顯示出比10納米還小的物體,并且能夠辨別樣本的組成成分。最近,一個科研團(tuán)隊試圖將ESEM微型化,使其能夠適用于火星上的就地檢測任務(wù)。微型化變壓掃描電子顯微鏡(MVP-SEM)是由NASA資助的項目,同時希望它能用于國際空間站和月球上。下一個目標(biāo)是制造一個類似ESEM的設(shè)備,幫助科學(xué)家們研究火星地質(zhì),尋找火星表面的微生物。該項目首席調(diào)查員Jessica Gaskin表示,若火星車或著陸器具有了這項功能,我們不僅能選擇更好的樣本送回地球,更重要的是,還能拍攝高清圖像,在火星上就地研究,不需要冒著被污染的危險送回地球研究。
各種各樣的掃描電子顯微鏡在諸多領(lǐng)域都有所使用。NASA資助研究的這款設(shè)備將用來研究地質(zhì)材料,保持材料的完整性。因為整個過程并不會損壞樣本,事后還能用其他設(shè)備進(jìn)行研究,這樣能對樣本有更全面的認(rèn)知了解。這個設(shè)備將具有高清成像功能,能量色散譜儀(EDS),或者是化學(xué)探測器,用以判定化學(xué)成分。這些掃描電子顯微鏡能夠分析多種物質(zhì),并且不需要做準(zhǔn)備工作,這大大簡化了工作過程。
Gaskin表示,這項技術(shù)的關(guān)鍵部分就是將使用火星的大氣作為成像大氣。這樣我們能觀測到火星環(huán)境中最原始的樣本。天體生物學(xué)界飽受詬病的一點(diǎn)就是總是尋找能夠在水中大量繁衍的碳基生命。而擴(kuò)大搜索范圍的策略則是在某個區(qū)域內(nèi)尋找某種無法用物理學(xué)或化學(xué)簡單解釋的失調(diào)現(xiàn)象。例如,如果在某個特定環(huán)境中發(fā)現(xiàn)了大量硅,那里便可能存在生命。光譜儀能夠探測出環(huán)境中的失調(diào)現(xiàn)象。
MVP-SEM項目科學(xué)家Jennifer Edmunson表示,該設(shè)備還能拍攝高清圖像,用以判別生命信號。例如,尋找微生物中的蛋白質(zhì),比如能在沸水中大量存在的耐超高溫?zé)岚艟?。設(shè)備研發(fā)的一個目的就是希望它能夠區(qū)別相似的化合物,例如草酸鈣和碳酸鈣。地球上能夠在極端環(huán)境中生存的微生物有時會作為能在火星冰冷、鹽度高的水中生存的微生物的理論模型。而且,如果某種生命形式暴露在樣本表面,我們的設(shè)備就能拍攝下來,以供日后研究。
MVP-SEM將使用二次電子探測器來研究微小的表面特征,以及背散射電子探測器來檢測樣本本質(zhì)和成分。EDS探測器也將用來研究樣本的化學(xué)成分。目前,研究團(tuán)隊正在確定最佳探測條件,在此之后,研究出的原型將在噴氣推進(jìn)實驗室中模擬火星環(huán)境的實驗室中進(jìn)行測試。太陽系觀測進(jìn)展(PICASSO)項目結(jié)束后,該圖案度低計劃通過NASA太陽系探索儀器成熟計劃(MatISSE)繼續(xù)改進(jìn)設(shè)備。