Die NASA untersucht die Verwendung von medizinisch-ähnlichen Werkzeugen zur Untersuchung von Proben des Sonnensystems

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Anonim

Ein diagnostisches Werkzeug, das in der Theorie jenen ähnlich ist, die von der Medizin verwendet werden, um innere Organe, Knochen, Weichgewebe und Blutgefäße nichtinvasiv abzubilden, könnte ebenso wirksam sein, um extraterrestrisches Gestein und andere Proben zu "triagen", bevor sie zur Erde transportiert werden zur weiteren Analyse.

Im Bemühen, den kreativen Einsatz von Technologie für zukünftige Roboter- und Menschenmissionen auf Mond, Mars und Asteroiden zu finden, nutzte der NASA-Ingenieur Justin Jones einen industriellen Computertomographie- oder CT-Scanner am Goddard Space Flight Center der NASA in Greenbelt, Maryland, um vulkanische Gesteine ​​von einer neu gebildeten Insel im Südpazifik und andere Exemplare zu untersuchen, die sich in dicken Glas- und Metallgehegen befinden.

"Stellen Sie sich vor, Sie würden etwas so Großes nehmen und es auf die Größe eines Brotkastens herunterskalieren und dann die Ausrüstung für die Raumfahrt flugfähig machen", sagte Jones und bezog sich dabei auf den Scanner, der in Goddards Non-Destructive Evaluation oder NDE, Laboratory einen kleinen Raum einnimmt. "Solche Instrumente könnten auf der Internationalen Raumstation getestet und dann zu einem zukünftigen Deep Space Gateway überführt werden, wo Besatzungsmitglieder neue Proben vom Mond oder Asteroiden oder sogar vom Mars analysieren könnten, bevor sie sie zur weiteren Analyse zur Erde schicken."

"Wir sind begeistert von unseren Ergebnissen", fuhr Jones fort, der sein Technologie-Demonstrationsprojekt mit Unterstützung von Goddards Fellows Innovation Challenge durchführte, einem Forschungs- und Entwicklungsprogramm, das darauf abzielt, Technologien und Untersuchungen mit hoher Belohnung auf neue, interdisziplinäre Weise voranzutreiben. "Die Demonstrationen lieferten ein paar neue Einblicke in die 3-D-Struktur der von uns getesteten Proben und unterstrichen den Wert der potenziellen Schaffung einer CT-Fähigkeit speziell für den Einsatz im Weltraum, insbesondere für Triagezwecke."

Jones, der seinem Management half, den CT-Scanner vor sechs Jahren zu erwerben, verbringt seine Tage normalerweise nicht damit, Gesteine ​​zu untersuchen. "Wenn etwas fehlschlägt, wenn ein Teil versagt, wollen die Ingenieure, dass wir diagnostizieren, was passiert ist, und wir werden eine Reihe von Werkzeugen wie in der medizinischen Industrie verwenden, um den Defekt zu lokalisieren", sagte er.

Das Schöne an einem Röntgen-CT-Scanner, der wie ein medizinischer CAT-Scanner funktioniert, ist, dass er hochauflösende 3-D-Ansichten in Materialien ermöglicht, die ansonsten eine schwierige, oft destruktive Probenvorbereitung erfordern würden, einschließlich Schneiden und Verwenden von Chemikalien, nur um die Zusammensetzung der Probe zu analysieren. Mit Goddards CT-System, das zerstörungsfrei ist, können Benutzer Details sehen, die so klein wie ein paar Mikrometer sind, was ein Vielfaches kleiner ist als ein menschliches Haar.

"Unsere technologiegetriebene Untersuchung gab uns ein breiteres Verständnis davon, was unser CT-System leisten kann", sagte Jones.

Hunga Tonga Hunga Ha'apai Vulkaninsel bewertet

Mit dem Scanner bewerteten Jones und sein Team von Goddards Materials Branch, darunter Ryan Kent und Olivia Landgrover, Proben von einer neu gebildeten Vulkaninsel Hunga Tonga-Hunga Ha'apai im Königreich Tonga im südwestlichen Pazifik. Diese neue Insel entstand im Januar 2015 nach dem explosiven Ausbruch des Vulkans - ein potenzielles Analogon zu einigen vulkanischen Aktivitäten auf dem Mars, sagte Goddard Chief Scientist James Garvin, der zusammen mit seinen Universitätspartnern fortschrittliche Fernerkundungsmethoden nutzt, um die Insel zu erkunden in einer Pilotstudie für die Erdwissenschaften der NASA.

"CT-Techniken ermöglichen eine schnelle Bewertung, um die potenzielle Lebensdauer der fragilen neuen Vulkanlandschaften in der Region zu verstehen", sagte Garvin. "Justin und sein Team haben bereits die Möglichkeit von Mineralien, die als Zeolithe bekannt sind, " Mineralstoffe, die üblicherweise in Adsorptionsmitteln verwendet werden, die unter anderem Wasser reinigen, und Katalysatoren, die chemische Reaktionen beschleunigen, identifiziert. "Diese Ergebnisse haben direkten Einfluss darauf, wie ähnliche Prozesse auf dem Mars hätten funktionieren können", sagte Garvin.

Raumbezogene Gesteine ​​studiert

Das Technologie-Demonstrationsprojekt ist dort nicht zu Ende gegangen. Garvin, der an der Erforschung und Weiterentwicklung neuer technologischer Ansätze zur Erforschung von extraterrestrischem Gestein und Mineralien interessiert ist, bat das Team um die Bewertung von Gesteinen, die in großen Einschlagskratereignissen auf der Erde entstanden sind, sowie von Meteoriten.

Sogar mit Proben, die in schützende Glas- und Metallgehäuse gefüllt waren, die mit Stickstoff gefüllt waren, enthüllte Goddards CT-Scanner zuvor unentdeckte Mineralien und 3-D-Anordnungen ", sagte Garvin.

"Die Zukunft der in-situ- und probenbasierten Erforschung des Planeten wird sich um neue Messtechniken drehen, die Details in neuen Maßstäben aufzeigen und die Proben nicht zerstören oder kontaminieren", fuhr Garvin fort. "Basierend auf Justins Arbeit glaube ich, dass Astronauten auf dem Mars oder dem Mond eines Tages in der Lage sein werden, außerplanetare CT-Labortechniken zu verwenden, um außergewöhnliche Materialien auf anderen Welten zu erforschen, so wie wir es heute in den Laboren auf der Erde tun. "

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