火星探險-好奇號

翻譯自HARRIS 9th(最新版) BOX21-3
107年台大化學考過好奇號的儀器分析
可以當作科普文看看

從2012年開始,火星科學實驗室的好奇號(Curiosity)以10種科學儀器探索火星。
好奇號採用雷射誘導擊穿光譜(laser-induced breakdown spectroscopy)測量岩石與土壤的成分,科學家先藉由高解析望遠鏡選擇目標,再用雷射將0.4mm直徑的區域施加脈衝燃燒(每一個脈衝強度至少1GW/cm^2),燃燒後形成原子電漿,藉由望遠鏡接收電漿的光學放光,將其導引到三個光譜儀,可以得原子組成。

下圖為三種土壤的組成,(藍色的光譜)細粒土壤含有大樣的矽酸鹽,其中鎂跟鐵的成分比較多;(黃色的光譜)粗粒土含有矽、鋁、鈣、鈉,圖中有氫與碳的訊號(656nm處),代表含有水,可能是太空微粒中含有吸附水或水合水,火星表面約含有1~3wt%的水,特定成分含有5~9wt%水。

補充:
Laser Induced Breakdown Spectroscopy
雷射誘導擊穿光譜,簡稱LIBS
是將高能量雷射光聚集於待測樣品表面,進行樣品剝蝕,稱為雷射剝蝕 Laser Ablation

樣品受雷射剝蝕而激發產生電漿,此時激發態的離子會放光回到基態。由於不同元素皆有自己的特徵光譜,所以可以藉此進行元素分析。
LIBS亦可一次性收集所有元素訊號,可以推測火星上各種物質的含量

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