據(jù)美國太空團體網(wǎng)站近日報道 安裝在“好奇”號火星漫游車上的“化學(xué)與攝像機”（ChemCam）儀器可以利用激光擊碎巖石，該激光的能量足以將巖石表面針頭大小的部分激成發(fā)光的離子氣體。之后，ChemCam會通過望遠鏡觀測閃現(xiàn)的光亮，并通過分析光譜范圍來確定目標(biāo)的化學(xué)元素。

ChemCam可探測到漫游車周圍半徑7米范圍內(nèi)的巖石或土塊的信息。這些信息將幫助漫游車團隊研究漫游車所處的環(huán)境，并選擇鉆孔或鏟取的目標(biāo)，使用漫游車上的其他儀器進行進一步分析。通過在漫游車上的10個科學(xué)儀器，漫游車團隊將評估在漫游車著陸地區(qū)是否存在適于微生物生活以及保留生命存在過證據(jù)的環(huán)境。NASA將于2011年下半年發(fā)射“好奇”號以及飛行系統(tǒng)的其他部分。該飛行系統(tǒng)將于2012年8月將漫游車送至火星表面。

韋恩斯（Wiens）是美國能源部洛斯阿拉莫斯國家實驗室的地球化學(xué)家，也是ChemCam的首席研究員。他所領(lǐng)導(dǎo)的由美國和法國成員組成的團隊，在2004年NASA舉行的參與火星科學(xué)實驗室計劃公開賽期間提出了ChemCam儀器建議，該儀器現(xiàn)已被安排在了“好奇”號漫游車上。

研究人員準(zhǔn)備對ChemCam進行試驗

1997年，韋恩斯在構(gòu)思使用激光器探測月球期間，拜訪了在某化學(xué)實驗室工作的同學(xué)戴維·克萊莫斯（Dave Cremers）�？巳R莫斯在實驗室中制造了一個雪茄大小的由小型9伏特無線電電池供電的激光器，并用其指向房間另一側(cè)的巖石�？巳R莫斯按下電鈕，激光器發(fā)出不可見的光束，在房間另一側(cè)的巖石上激起閃光。該閃光是由激光能激發(fā)巖石上的原子而生成的離子氣體或等離子體。一架指向發(fā)光等離子體的光譜儀根據(jù)不同波長記錄光的強度，從而確定巖石的原子成分。

研究人員使用激光器誘發(fā)等離子體的歷史已有幾十年了。而克萊莫斯應(yīng)用如此低電壓的能量源以及如此緊湊的硬件進行的演示給韋恩斯留下了深刻印象。韋恩斯認為將這種技術(shù)用在另一個星球的機器人上看起來可行。從這個想法出發(fā)，經(jīng)過十余年的國際開發(fā)和試驗，他們造就了于2010年9月安裝在“好奇”號上的ChemCam。

韋恩斯表示，激光引起的光譜分解是ChemCam的核心技術(shù)。其中的原理就是將大量的能量在幾納秒（十億分之一秒）的時間內(nèi)傾注在很小的面積上（每平方毫米幾百萬瓦特）。激起的閃光通過儀器上的望遠鏡傳回ChemCam，望遠鏡通過光導(dǎo)纖維將光線向下引至三個位于漫游車內(nèi)部的光譜儀。光譜儀將按照6144種不同紫外光、可見光和紅外光波長記錄光的強度。目標(biāo)中不同化學(xué)元素會發(fā)出不同波長的光。如果巖石表面附有灰塵或已被風(fēng)化，激光器可進行多次發(fā)射以去除那部分表層；從而再進行射擊，以弄清巖石的內(nèi)部構(gòu)成。

早期的火星漫游車任務(wù)缺乏確認像碳、氧、氫、鋰、硼這些輕元素的方法，這些元素可以提供過去巖石形成或變化所處環(huán)境條件的線索。NASA的“勇氣”號火星漫游車于2005年考察了叫做“科曼奇”（Comanche）的露出地面的巖層，研究小組又花了幾年時間分析間接證據(jù)，才確信地推斷出巖石中存在碳元素。而使用ChemCam進行觀測即可直接探測出碳。

儀器上的望遠鏡性能因ChemCam攝像機的鏡片而翻倍，該攝像機可通過一個一百萬像素的探測機記錄圖片。望遠鏡攝像機將展示激光射擊點的環(huán)境，也可與激光器分開使用。

ChemCam團隊中包括來自礦物學(xué)、地質(zhì)學(xué)、太空生物學(xué)以及其它領(lǐng)域的專家，其中一些成員還參與了“好奇”號其它儀器的團隊。目前，隨著儀器安裝到“好奇”號，試驗在NASA的噴氣動力試驗室繼續(xù)進行。“好奇”號漫游車以及火星科學(xué)實驗室飛行系統(tǒng)的其它組件預(yù)計于2011年11月25日至12月18日之間發(fā)射。