Почему марсоход Perseverance так одержим этим маленьким лабиринтом? Оказывается, лабиринт — это калибровочная мишень, одна из 10 для прибора Perseverance «Сканирование пригодных для обитания сред с помощью комбинационного рассеяния и люминесценции органических и химических веществ», известного также под забавной аббревиатурой SHERLOC.
Этот инструмент, вдохновленный Шерлоком Холмсом, предназначен для обнаружения органических соединений и других минералов на Марсе, которые могут указывать на признаки древней микробной жизни. Чтобы сделать это с высокой точностью, система должна быть тщательно откалибрована, и именно в этом случае на помощь приходит лабиринт.
Расположенный на семифутовой (2,1 м) роботизированной руке марсохода, SHERLOC использует спектроскопические методы — в частности, рамановскую и флуоресцентную спектроскопию — для анализа марсианских пород. Чтобы обеспечить точность измерений, робот должен регулярно калибровать свои инструменты, используя набор эталонных материалов с определенными свойствами. Они установлены на пластине, прикрепленной к передней части корпуса марсохода: калибровочная мишень SHERLOC.
«Калибровочные мишени служат для разных целей, в первую очередь для уточнения калибровки длины волны SHERLOC, калибровки зеркала лазерного сканера SHERLOC, а также для контроля фокуса и состояния лазера», — рассказал Space.com Кайл Укерт, заместитель главного исследователя SHERLOC в Лаборатории реактивного движения НАСА.
Мишень расположена в два ряда, каждый из которых заполнен небольшими участками тщательно отобранных материалов.
Верхний ряд включает три важнейших калибровочных материала: нитрид галлия алюминия (AlGaN) на сапфировых дисках, рассеивающий ультрафиолет материал Diffusil и марсианский метеорит SaU008, минеральный состав которого уже известен и помогает согласовать калибровку длин волн с реальной марсианской геологией.
Здесь же вы найдете лабиринт. Почему именно лабиринт? «SHERLOC — это решение головоломок, а что может быть лучше, чем лабиринт!» — говорит Укерт. Цель лабиринта — откалибровать положение зеркала лазерного сканера и определить фокусировку лазера, для чего нужна мишень с резко контрастным спектральным откликом. Лабиринт отлично справляется с этой задачей».
Лабиринт состоит из хромированных линий толщиной всего 200 микрон (примерно в два раза больше ширины человеческого волоса), нанесенных на кварцевое стекло. «В нем нет повторяющихся узоров, а спектр хромированного покрытия отличается от спектра кварцевого стекла, — говорит Укерт. Это позволяет с высокой точностью измерять фокусировку и точность лазера».
Если вы внимательно посмотрите на лабиринт, то заметите портрет Шерлока Холмса в самом центре. Хотя это дерзкий намек на название прибора, он выполняет практическую функцию. «На спектральных картах SHERLOC можно различить хромированные линии толщиной 200 микрон и силуэт Шерлока Холмса в центре лабиринта толщиной 50 микрон», — отмечает Укерт.
Как и портрет, нижняя половина калибровочной мишени SHERLOC также служит двойной цели: калибровке спектральных приборов и тестированию материалов скафандров. Она содержит пять образцов материалов, используемых в современных скафандрах, включая некоторые знакомые вам материалы, такие как тефлон, Gore-Tex и кевлар. И не пропустите «веселую» цель в этом ряду — здесь есть маркер тайника, прикрывающий поликарбонатную мишень, и она действительно имеет отношение к Шерлоку Холмсу.
Эти материалы активно тестируются в условиях Марса, чтобы определить, как они будут держаться в течение времени in situ, что имеет решающее значение для планирования освоения Красной планеты человеком. «Обратите внимание, что мы используем все эти материалы для точной настройки SHERLOC», — добавляет Укерт. «В качестве бонуса материалы скафандров поддерживают уникальные научные исследования, которые помогут обеспечить безопасность будущих астронавтов».
Если вам недостаточно всех этих пасхальных яиц, связанных с Шерлоком Холмсом, о калибровочной мишени SHERLOC, есть еще одна ссылка. В составе комплекса приборов SHERLOC есть цветная камера, которая иногда делает снимки мишени, и называется она Wide Angle Topographic Sensor for Operations and eNgineering.
