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Articulo de referencia

Espectrómetro láser Raman

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El espectrómetro láser Raman ( RLS ) es un espectrómetro Raman en miniatura que forma parte de la carga útil científica a bordo del rover Rosalind Franklin de la Agencia Espacial Europea , [ 2 ] encargado de buscar biofirmas y biomarcadores en Marte. Está previsto que el rover se lance no antes de 2028 y aterrice en Marte en 2029.

La espectroscopia Raman es una técnica empleada para identificar fases minerales producidas por procesos relacionados con el agua. [ 3 ] [ 4 ] [ 5 ] La espectroscopia Raman de luz (RLS) ayudará a identificar compuestos orgánicos y a buscar vida microbiana mediante la identificación de productos minerales e indicadores de actividades biológicas. La RLS proporcionará información de contexto geológico y mineralógico que se correlacionará científicamente con la obtenida mediante otros instrumentos. [ 6 ]

Descripción general

La espectroscopia Raman es sensible a la composición y estructura de cualquier compuesto orgánico , lo que la convierte en una herramienta poderosa para la identificación y caracterización definitiva de biomarcadores , y proporciona información directa sobre posibles biofirmas de vida microbiana pasada en Marte . [ 3 ] Este instrumento también proporcionará información mineralógica general sobre procesos ígneos, metamórficos y sedimentarios. [ 3 ]

RST también correlacionará su información espectral con otros instrumentos espectroscópicos y de imagen como el espectrómetro infrarrojo y MicrOmega-IR . [ 3 ] Este será el primer analizador Raman que se desplegará para una exploración planetaria. [ 6 ] La primera versión para el rover fue presentada por Fernando Rull-Pérez y Sylvestre Maurice en 2003. [ 6 ] El RLS está siendo desarrollado por un consorcio europeo integrado por socios españoles, franceses, alemanes y británicos. [ 6 ] El investigador principal es Fernando Rull-Pérez, del Centro Español de Astrobiología . [ 3 ] El coinvestigador es del Observatorio Midi-Pyrénées (LAOMP), Francia. [ 8 ]

Los tres componentes principales son la unidad espectrómetro , la unidad de control y excitación (que incluye los convertidores de potencia) y el cabezal óptico . [ 9 ]

Principio y funcionamiento

El instrumento RLS proporciona una huella estructural que permite identificar moléculas. Se utiliza para analizar los modos vibracionales de una sustancia en estado sólido, líquido o gaseoso. [ 6 ] La técnica se basa en la dispersión Raman de un fotón por moléculas excitadas a niveles de energía vibracional o rotacional superiores. En concreto, recoge y analiza la luz dispersada emitida por un láser sobre una muestra de roca marciana triturada; el espectro observado (número de picos, posición e intensidades relativas) está determinado por la estructura molecular y la composición de un compuesto, lo que permite la identificación y caracterización de los compuestos presentes en la muestra. [ 3 ]

Algunas ventajas de RLS sobre otros analizadores son que no es destructivo, el análisis se completa en una fracción de segundo y las bandas espectrales proporcionan la composición definitiva del material. [ 6 ] Las mediciones de RLS se realizarán en el polvo de muestra triturado resultante y serán una herramienta útil para detectar la presencia de moléculas orgánicas para la posterior búsqueda de biomarcadores por parte del analizador MOMA .

La placa procesadora realiza varias funciones clave para el control del espectrómetro Raman, el funcionamiento espectral, el almacenamiento de datos y la comunicación con el rover. El instrumento completo tiene una masa de 2,4  kg (5,29  lb) y consume aproximadamente 30 W durante su funcionamiento. [ 3 ] [ 6 ] [ 7 ]

Objetivos

El objetivo de RLS es buscar signos de vida pasada en Marte ( biofirmas y biomarcadores ) mediante el análisis de muestras perforadas obtenidas a 2 metros por debajo de la superficie marciana por el taladro del rover Rosalind Franklin . Los objetivos científicos de RLS son: [ 6 ]

  1. Identificar compuestos orgánicos y buscar vida . [ 10 ]
  2. Identificar productos minerales e indicadores de actividad biológica. [ 10 ]
  3. Caracterizar las fases minerales producidas por procesos relacionados con el agua.
  4. Caracterizar los minerales ígneos y sus productos de alteración.
  5. Caracterizar el entorno hídrico/geoquímico en función de la profundidad en el subsuelo poco profundo.

Véase también

Referencias

  1. ↑ Vago, Jorge L.; et  al. (julio de 2017). "Habitabilidad en Marte primitivo y la búsqueda de biofirmas con el rover ExoMars" . Astrobiología . 17 ( 6–7 ) : 471–510 . Bibcode : 2017AsBio..17..471V . doi : 10.1089/ast.2016.1533 . PMC 5685153. PMID 31067287 .  
  2. ↑ Howell, Elizabeth (24 de julio de 2018). "ExoMars: En busca de vida en Marte" . Space.com . Consultado el 13 de marzo de 2020 .
  3. 1 2 3 4 5 6 7 "El conjunto de instrumentos del rover ExoMars: RLS - Espectrómetro Raman" . Agencia Espacial Europea. 3 de abril de 2013.
  4. ↑ Popp, J.; Schmitt, M. (2006). "¡La espectroscopia Raman rompe las barreras terrestres!". Journal of Raman Spectroscopy . 35 (6): 18– 21. Bibcode : 2004JRSp...35..429P . doi : 10.1002/jrs.1198 .
  5. ↑ Rull Pérez, Fernando; Martínez-Frías, Jesús (2006). "La espectroscopia Raman llega a Marte" (PDF) . Espectroscopia Europa . 18 (1): 18-21 .
  6. ^ " El espectrómetro láser Raman para la misión ExoMars Rover a Marte " . Fernando Rull, Sylvestre Maurice, Ian Hutchinson, Andoni Moral, Carlos Perez, Carlos Diaz, Maria Colombo, Tomas Belenguer, Guillermo Lopez-Reyes, Antonio Sansano, Olivier Forni, Yann Parot, Nicolas Striebig, Simon Woodward, Chris Howe, Nicolau Tarcea, Pablo Rodriguez, Laura Seoane, Amaia Santiago, Jose A. Rodriguez-Prieto, Jesús Medina, Paloma Gallego, Rosario Canchal, Pilar Santamaría, Gonzalo Ramos, Jorge L. Vago, y en representación del Equipo RLS. Astrobiología , 1 de julio de 2017, 17(6-7), páginas 627-654. doi : 10.1089/ast.2016.1567
  7. ^ Pictrómetro láser Raman para la misión ExoMars 2020. Capacidades del modelo de ingeniería y cualificación y actividades futuras. (PDF). AG Morala, F. Rull, S. Maurice, I. Hutchinson, CP Canora, L. Seoane, R. Canchal, P. Gallego, G. Ramos, JAR Prieto, A. Santiago, P. Santamaría, M. Colombo, T. Belenguer, G. López, C. Quintana, J. Zafra, A. Berrocal, C. Pintor, J. Cabrero, J. Saiz. 49.a Conferencia sobre ciencia lunar y planetaria 2018. LPI Contrib. N° 2083.
  8. ↑ "El conjunto de instrumentos del rover ExoMars" . exploration.esa.int . Consultado el 22 de julio de 2018 .
  9. ↑ EL ESPECTRÓMETRO LÁSER RAMAN (RLS) EN LA MISIÓN DEL ROVER EXOMARS 2018 (PDF) . 42.ª Conferencia de Ciencias Lunares y Planetarias (2011) . Consultado el 14 de julio de 2024 .
  10. 1 2 La búsqueda de indicios de vida temprana en Marte: espectroscopia Raman y la misión Exomars . Howell GM Edwards, Ian B. Hutchinson, Richard Ingley, Nick R. Waltham, Sarah Beardsley, Shaun Dowson y Simon Woodward. Spectroscopy Europe .