El Espectrómetro Láser Raman (RLS) en ExoMars






11-03-2016

El programa ExoMars de la Agencia Espacial Europea (ESA) consta de dos misiones: la primera, que se lanzará el próximo lunes 14 de marzo, es ExoMars 2016, un orbitador y un demostrador de entrada, descenso y aterrizaje del módulo Schiaparelli. La segunda, ExoMars 2018, consiste un vehículo que contiene, entre sus instrumentos, el Espectrómetro Láser Raman (RLS), que ha sido desarrollado por un equipo encabezado por miembros del Centro de Astrobiología (CAB, INTA-CSIC).

Este segundo lanzamiento incluye, por primera vez en la exploración robótica de Marte, un taladro capaz de obtener muestras del subsuelo marciano de hasta dos metros de profundidad. Estas muestras se trituran en un polvo fino y se entregan, por medio de una estación de dosificación, al conjunto de instrumentos de análisis situados en el interior del rover, entre los que está el RLS, basado en la técnica de espectroscopía Raman.

Dicha técnica está relacionada con la dispersión de la luz. Cuando un haz de luz monocromática incide en un material, una pequeña parte de la radiación dispersada se emite en diferente longitud de onda que la luz incidente, debido a las vibraciones atómicas de dicho material. Con este método se puede obtener la información estructural y química del material irradiado. “Esta técnica de espectroscopía es muy potente porque no existe contacto directo con las muestras, es muy rápida, no destructiva y muy selectiva para la identificación molecular de la materia en cualquier estado: sólido, líquido o gas”, explica el investigador principal del instrumento RLS, Fernando Rull – investigador del Centro de Astrobiología en la Unidad Asociada al Grupo de Espectroscopía en Cosmogeoquímica y Astrobiología de la Universidad de Valladolid–.

En el caso del RLS, se analizan las muestras en polvo, en la escala mineral de grano, identificando las fases minerales presentes y también en busca de posibles trazas de compuestos orgánicos, uno de los propósitos principales de la misión ExoMars. Además de buscar signos de vida pasada y presente en Marte, según señala Rull, otros objetivos de la misión ExoMars son caracterizar el ambiente geoquímico (o acuoso) en función de la profundidad en el subsuelo; estudiar la superficie del planeta rojo e identificar los peligros para futuras misiones humanas; e investigar el subsuelo marciano para comprender mejor la evolución y la habitabilidad de Marte. Por tanto, “el instrumento Raman abordará aspectos clave de la misión”.


Unidades del Espectrómetro Láser Raman

El instrumento RLS, seleccionado como parte de la suite analítica dentro de las cargas útiles del vehículo de la misión robótica ExoMars, consta de tres unidades principales:

1. El espectrómetro (SPU). Un espectrógrafo de transmisión que usa una red de difracción para dispersar la señal Raman que se proyecta en un sensor CCD de 2048 x 512 píxeles operando a baja temperatura. (España y Reino Unido).

2. La unidad de control y de excitación (ICEU). Incluye el láser con dos salidas de excitación redundantes. También se encarga de capturar los parámetros de estado del RLS, del controlador de enfoque automático y de ejecutar la gestión térmica. (Francia, Reino Unido y España).

3. El cabezal óptico (iOH). Esta unidad enfoca el láser en los granos minerales de muestra y recoge la luz de ese mismo punto. El rango de enfoque es de ± 1 mm de forma simultánea para la señal de excitación y la de colección. (España).

Además del Centro de Astrobiología, la Universidad de Valladolid (UVA) y el Instituto Nacional de Técnica Aeroespacial (INTA) han contribuido al desarrollo del RLS, con la muestra de calibración (CT), la gestión de los datos científicos (IDAT), los ensayos y el cableado. También han colaborado otras instituciones de Francia, Reino Unido y Alemania, integradas en un consorcio internacional que comenzó a trabajar conjuntamente en el 2005.

Los entregables de este proyecto consisten en cinco modelos: BB, STM, EQM, FM y FS “Estos tres últimos, bajo condiciones de limpieza biológica (Planetary Protection), garantizada en instalaciones INTA”, asegura el investigador del INTA y Jefe del Proyecto Andoni Moral.

El equipo español –cuya contribución supone aproximadamente el 80% del instrumento– destaca que este proyecto representa la primera oportunidad de operación de espectroscopía Raman en el espacio y, en particular, en Marte.

 

Fuente: UCC-CAB

 

Imágenes adicionales:

Diseño del rover para la misión ExoMars 2018. © ESA
Figura del Espectrómetro Láser Raman (RLS). © INTA
 

Documentación adjunta a la noticia:

Departamentos y unidades de apoyo

La respuesta a las cuestiones sobre la vida y su origen ha de venir del esfuerzo combinado de muchas disciplinas

Grupos de investigación

La ciencia desarrollada en el CAB se canaliza a través de grupos de investigación interdepartamentales

Cultura Científica

La UCC del CAB busca hacer accesible el conocimiento científico al conjunto de los ciudadanos

Copyright 2012 - Todos los derechos reservados | Centro de Astrobiología - CSIC - INTA | Política y condiciones de uso | Aviso legal