美国宇航局的新火星流浪者将使用X射线来寻找古代微生物留下的化学指纹

在这个例证中，美国国家航空航天局的坚持不懈火星罗孚使用X射线锂化学的行星仪器（PIXL）。X射线光谱仪位于流动站的机器人臂末端的炮塔上，将有助于寻找岩石中古代微生物寿命的迹象。

PIXL，一个仪器在坚持不懈的流动站的臂结束时，将搜索古代微生物留下的化学指纹。

美国宇航局的火星2020坚持不懈的流浪者在前方有挑战性的道路：在2021年2月18日通过令人休息的入境，下降和登陆阶段进行休息，下降和登陆阶段，它将开始搜索从数十亿年后的微观生活的痕迹。这就是为什么它是包装PIXL，这是一种由人工智能（AI）提供动力的精密X射线设备。

对于X射线锂化学的行星仪器简短，PIXL是一个位于坚持不懈的7英尺长（2米长）机器人臂结束时的午餐盒型仪器。Rover最重要的样品将通过臂末端的取芯钻，然后藏在金属管中，持续防护在表面上沉积在未来的使命中以返回地球。

几乎每一项已成功降落在火星上的任务，从Viking Landers到好奇心的流动站，已经包括某种X射线荧光光谱仪。PIXL的一个主要方式与其前辈不同的是使用强大的精细聚焦的X射线光束扫描岩石，以发现 - 以及在横跨表面分布的数量 - 化学品。

“PIXL的X射线梁如此窄，可以将其精确定位为小盐的特征。这使我们非常准确地将化学品粘在岩石中的特定纹理，“南加州南部南部北美航空航天局的喷射推进实验室的主要调查员。

当决定哪些样本值得回归到地球时，岩石纹理将是一个重要的线索。在我们的星球上，叫做斯特罗布尔的独特翘曲的岩石是由古代细菌制成的，他们只是科学家将寻找的化石古代生活的一个例子。

PIXL需要其摇滚目标的图片自动定位本身。当仪器在晚上工作时，光二极管环绕其开口并拍摄摇滚目标的照片。使用人工智能，PIXL依赖于图像来确定它来自要扫描的目标的距离。

一个AI动力的夜猫子

为了帮助找到最佳目标，PIXL依赖于单独的高精度X射线束。它还需要一个Hexapod - 一种用于将PIXL连接到机器人手臂的六条机械腿的设备，并通过人工智能引导以获得最准确的目标。在Rover的臂放置在靠近一个有趣的岩石之后，PIXL使用相机和激光来计算其距离。然后那些腿制作微小的运动 - 大约只需100微米，或者是人发的宽度的约两倍 - 所以设备可以扫描目标，映射在邮票大小区域内的化学品。

六角形腿部有六条机械腿的装置是北美航空航天局的坚持不懈火星流动仪的PIXL仪器的关键部分。Hexapod允许PIXL使得慢速，精确的运动越来越靠近并点在岩石表面的特定部分。这个GIF已经大大加快，以展示六角形移动的方式。

“Hexapod Ps of自己的方式如何指出，延伸它的腿甚至更接近岩石目标，”Allwood说。“这有点像一个小型机器人，在流浪者的手臂结束时已经在家里。”

然后，PIXL在仪器倾斜100微米之前从岩石上的单点测量10秒突发中的X射线，并拍摄另一个测量。要生产其中一个邮票邮票大小的化学图，可能需要在多达八至九个小时内完成这千次。

该时间表部分是什么让PIXL的显微镜调整如此严重：MARS的温度在一天的过程中变化超过100华氏度（38摄氏度），导致坚持不懈的机器人臂的金属通过半英寸（13毫米）扩展和收缩。为了最小化热收缩PIXL必须抗衡，仪器将在太阳落山后进行其科学。

“PIXL是一只夜猫子，”Allwood说。“温度在晚上更稳定，而且也让我们在漫游者的活动较少的时候工作。”

PIXL在NASA的喷射推进实验室测试期间打开其防尘罩。美国宇航局坚持不懈的火星流动站七种仪器之一，PIXL位于流动廊的机器人手臂的尽头。

艺术与科学的X射线

在X射线荧光到火星之前，它被地质学家和冶金学家用于识别材料。它最终成为了解绘画起源或检测伪造的标准博物馆技术。

“如果你知道艺术家通常使用一定的钛白，那么这个证据可以帮助验证绘画，”在杰普赛尔的PIXL团队上的X射线荧光专家表示。“或者您可以确定在意大利而不是法国的特定类型的涂料是否从时期将其与特定艺术组联系起来。”

对于天体毒力学家来说，X射线荧光是一种阅读古代过去留下的故事的方式。Allwood使用它来确定澳大利亚祖国中发现的砾岩岩石是地球上最古老的微生物化石，达到35亿年。用PIXL绘制岩石纹理中的化学将提供科学家的线索来解释样品是否可以是僵化的微生物。

有关任务的更多信息

恒心号在火星上的任务的主要目标是天体生物学，包括寻找古代微生物生命的迹象。流浪者还将表征地球的气候和地质状况，为人类探索红色星球铺平道路，并且是第一个收集和储存火星岩石和重石块（破碎的岩石和尘土）的行星任务。NASA目前正在与欧洲航天局合作考虑进行后续飞行任务，这些飞行任务将把航天器送往火星，以从地表收集这些缓存的样本，然后将它们送回地球进行深入分析。

火星2020任务是更大计划的一部分，该计划包括飞往月球的任务，这是为人类探索红色星球做准备的一种方式。NASA负责在2024年之前将宇航员送回月球，到2028年，它将通过NASA的Artemis月球探测计划在月球及其周围建立持久的人类存在。

JPL由加利福尼亚州帕萨迪纳市的加州理工学院（Caltech）为NASA管理，建造并管理了恒心和好奇心漫游车的运营。