

SuperCam es un conjunto de instrumentos de teledetección para la misión del rover Perseverance de la misión Mars 2020 que realiza análisis remotos de rocas y suelos con una cámara, dos láseres y cuatro espectrómetros para buscar compuestos orgánicos que podrían contener biofirmas de vida microbiana pasada en Marte , si es que alguna vez existió allí.
SuperCam fue desarrollada en colaboración entre el Instituto de Investigación en Astrofísica y Planetología ( IRAP ) de la Universidad de Toulouse en Francia, la Agencia Espacial Francesa ( CNES ), el Laboratorio Nacional de Los Alamos , la Universidad de Valladolid (España), la Universidad de Hawái y las Universidades del País Vasco y Málaga en España. El investigador principal es Roger Wiens del Laboratorio Nacional de Los Alamos . SuperCam es una versión mejorada de los exitosos instrumentos ChemCam del rover Curiosity , que han sido actualizados con dos láseres y detectores diferentes. [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] SuperCam se utiliza junto con el sistema de puntería AEGIS (Autonomous Exploration for Gathering Increased Science), un programa que Vandi Verma , robotista e ingeniera de la NASA, ayudó a desarrollar. [ 4 ]
En abril de 2018, SuperCam entró en las etapas finales de ensamblaje y pruebas. El modelo de vuelo se instaló en el rover en junio de 2019. La misión del rover se lanzó el 30 de julio de 2020. [ 5 ]
Instrumentos

Para las mediciones de composición química, el conjunto de instrumentos utiliza una versión de los exitosos instrumentos ChemCam del rover Curiosity , que han sido actualizados con dos láseres y detectores diferentes. [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] Los instrumentos de SuperCam pueden identificar los tipos de sustancias químicas que podrían ser evidencia de vida pasada en Marte . SuperCam es un conjunto de varios instrumentos, y la recopilación de mediciones correlacionadas en un objetivo se puede utilizar para determinar directamente la geoquímica y mineralogía de las muestras. [ 1 ] [ 7 ] [ 8 ]
El conjunto cuenta con varios instrumentos integrados: espectroscopia Raman , espectroscopia de fluorescencia resuelta en el tiempo (TRF) y espectroscopia de reflectancia visible e infrarroja (VISIR) para proporcionar información preliminar sobre la mineralogía y la estructura molecular de las muestras en estudio, además de poder medir directamente compuestos orgánicos . [ 3 ] [ 2 ] En total, son cuatro espectrómetros complementarios, lo que hace que el conjunto sea lo suficientemente sensible como para medir cantidades traza de sustancias químicas. [ 1 ] [ 7 ]
LIBS
El sistema remoto de espectroscopia de ruptura inducida por láser (LIBS) emite un haz láser de 1064 nm para investigar objetivos tan pequeños como un grano de arroz desde una distancia de más de 7 metros, lo que permite al rover estudiar objetivos más allá del alcance de su brazo. [ 6 ] [ 7 ] [ 8 ] El haz vaporiza una pequeña cantidad de roca, creando un plasma caliente . SuperCam luego mide los colores de la luz en el plasma, que proporcionan pistas sobre la composición elemental del objetivo. [ 2 ] [ 7 ] Su láser también es capaz de eliminar remotamente el polvo de la superficie, lo que proporciona a todos sus instrumentos una visión clara de los objetivos. [ 6 ] [ 7 ] La unidad LIBS contiene tres espectrómetros. Dos de ellos manejan la porción visible y violeta de los espectros VISIR, mientras que la porción IR se registra en el mástil. [ 9 ]
espectroscopia Raman
El espectrómetro Raman de SuperCam (a 532 nm) investiga objetivos a una distancia de hasta 12 m del rover. En la técnica de espectroscopia Raman, la mayor parte de la luz láser verde se refleja con la misma longitud de onda que la emitida, pero una pequeña fracción de la luz interactúa con las moléculas objetivo, modificando la longitud de onda en proporción a la energía vibracional de los enlaces moleculares. Al observar espectralmente la luz Raman reflejada, se puede determinar la identidad de los minerales. [ 10 ] [ 11 ]
espectrómetro IR
El espectrómetro infrarrojo , proporcionado por Francia, opera en las longitudes de onda del infrarrojo cercano (1,3 a 2,6 micrómetros) y sus fotodiodos , o detectores, se enfrían mediante pequeños enfriadores termoeléctricos para asegurar que operen entre −100 °C y −50 °C en todo momento. [ 9 ] Este instrumento analizará muchos de los minerales de arcilla y ayudará a desentrañar la historia del agua líquida en Marte . [ 1 ] Los tipos de minerales de arcilla y sus abundancias dan pistas sobre la naturaleza del agua que estuvo presente, si era dulce o salada, con pH ácido o neutro , si pudo haber sido helada o caliente, y si el agua estuvo presente durante un largo período de tiempo. [ 1 ] Estas son preguntas clave para comprender cuán habitable era el entorno de la superficie en el pasado distante.
Cámara/telescopio/micrófono
La cámara óptica de SuperCam adquiere imágenes en color de alta resolución de las muestras en estudio, lo que también ayuda a determinar la geología de la superficie. Esta cámara también puede estudiar cómo el agua y el polvo atmosféricos absorben o reflejan la radiación solar, lo que puede ayudar a desarrollar pronósticos meteorológicos . [ 6 ] SuperCam también está equipada con un micrófono para capturar las primeras grabaciones de audio desde la superficie de Marte. [ 1 ] El micrófono es del mismo modelo (Knowles Corp EK) que los que volaron a Marte en el Mars Polar Lander de 1998 y el Phoenix lander de 2007. [ 7 ] Sin embargo, ninguna de las misiones pudo grabar sonidos. [ 7 ]
Espectrómetros
Los detectores de los cuatro espectrómetros se enfrían a una temperatura ligeramente inferior a 0 °C mediante enfriadores termoeléctricos. Los fotodiodos del espectrómetro infrarrojo (IR) se enfrían además a una temperatura de entre -100 °C y -50 °C en todo momento. [ 9 ]
Referencias
- 1 2 3 4 5 6 7 Actualización de 'SuperCam': Instrumento multipropósito listo para su lanzamiento a Marte en 2020. Roger Wiens, The Planetary Society . 27 de abril de 2018.
- 1 2 3 4 Actualización del rover Mars 2020 de la NASA: SuperCam detectará materiales orgánicos . Himanshu Goenka, International Business Times . 26 de septiembre de 2017.
- 1 2 3 SuperCam – Para científicos . NASA, Rover Mars 2020. Consultado el 7 de julio de 2018.
- ^ Francisco, Reena; Estlín, Tara; Doran, G; Johnstone, Sancia; Gaines, D; Verma, Vandi; Burl, M; Frydenvang, J; Montaño, S; Viena, R; Schaffe, S; Gasnault, O; DeFlores, L; Blaney, D ; Bornstein, Ben (junio de 2017). "Objetivo autónomo AEGIS para ChemCam en el laboratorio científico de Marte: implementación y resultados del uso inicial del equipo científico" . Robótica científica . 2 (7): 4582. doi : 10.1126/scirobotics.aan4582 . PMID 33157897 .
- ↑ "El rover Mars 2020 recibe un superinstrumento" . jpl.nasa.gov . Laboratorio de Propulsión a Chorro. 2 de julio de 2019. Consultado el 2 de julio de 2019.
En esta imagen tomada el 25 de junio de 2019, los ingenieros instalan el instrumento SuperCam en el rover Mars 2020.
- 1 2 3 4 SuperCam Archivado el 7 de mayo de 2019 en Wayback Machine . NASA, Mars 2020 Rover. Recuperado el 7 de julio de 2018.
- 1 2 3 4 5 6 7 El conjunto de instrumentos de teledetección SuperCam para el rover Mars 2020: una vista previa . Roger C. Wiens, Sylvestre Maurice, Fernando Rull Pérez. Spectroscopy . Volumen 32, número 5, págs. 50-55. 1 de mayo de 2017.
- 1 2 El rover Mars 2020 incorpora nuevas capacidades espectrales gracias a su nueva SuperCam. Optical Society of America. Publicado por PhysOrg . 25 de septiembre de 2017.
- 1 2 3 4 El conjunto de instrumentos de teledetección SuperCam para el rover Mars 2020: una vista previa . Roger C. Wiens, Sylvestre Maurice, Fernando Rull Pérez. Spectroscopy . Volumen 32, número 5, pág. 54. 1 de mayo de 2017.
- ↑ Gardiner, DJ (1989). Espectroscopia Raman práctica . Springer-Verlag . ISBN 978-0-387-50254-0.
- ↑ Martin, Francis L.; Stone, Nicholas; McAinsh, Martin R.; Walsh, Michael J.; Martin-Hirsch, Pierre L.; Gardner, Benjamin; Fullwood, Nigel J.; Esmonde-White, Karen; Dorney, Jennifer; Curtis, Kelly; Cinque, Gianfelice; Bird, Benjamin; Ashton, Lorna; Butler, Holly J. (abril de 2016). "Uso de la espectroscopia Raman para caracterizar materiales biológicos" . Nature Protocols . 11 (4): 664–87 . doi : 10.1038/nprot.2016.036 . PMID 26963630. S2CID 12315122. Recuperado el 22 de mayo de 2017 .
Enlaces externos
- Sitio web de Mars 2020
- Instrumentos de la misión Marte 2020
- Imágenes de Marte
- Astrobiología