美国太空总署(NASA)打算将地质用三度仪(tricorder)带上火星。在上周于加州举行的年度传感器博览会(Sensors Expo)上,一位正为这项任务预作准备的NASA研究人员向与会来宾询问能否打造出可在火星上使用的三度仪。

目前,NASA拥有4部可携式科学仪器,重量约为21磅。这些仪器虽然能完成任务,但还有改善的空间,而且要携带上火星也不太轻便。

航天员必须穿着笨重的宇宙飞行服,还得带着氧气筒和背包。他们必须在有限的时间内完成一 连串的任务,而且还得走在充满大小岩石的崎岖地面,万一跌倒的话,至少在一百万英哩远的范围内是没有医院的。

NASA Ames研究中心的BASALT计划研究员Alexander Sehlke在Sensors Expo的主题演说后提出了这样的问题:“我们希望能有一台多功能合一的仪器。目前业界有能力打造出这样的仪器吗?”

为了完成这项任务,Alexander Sehlke的研究团队提出了对于打造火星动力工具的几项要求。例如,除了轻薄且小巧以外,还必须能撷取高质量的数据。但要符合这些要求并不容易,因为火星工具所要面对的是一个充满崎岖的环境,有时还得在仅5mm的裂缝中寻找元素,在这样的环境下连接触都很困难了,甚至还充满着各种讯号反射。

013ednc20170706 研究人员正在测试用于火星上的现有四款仪器之一(来源:NASA)

这种仪器还必须能在短时间内分析数据,一部份是为了加速通讯。如果工具中能嵌入各种矿物的光谱数据库,将有助于加速辨识。这些技术都极其有帮助,因为如果要等数据传送回地球,利用储存于在线的数据进行分析,可能会造成大约4.5~20分钟的延迟。

如今,该研究团队的一些仪器经由Wi-Fi或蓝牙,将数据串流传输至可发送回地球的本地服务器。但其他的仪器则必须经由手动读取资料,有时还得通过拍照显示,或是执行重新启动仪器的多个步骤后,再将数据同步至服务器。非常不合逻辑!

它所需要的组件可不是随便在Black & Decker电钻中就能找到的:这一类的仪器通常包括小型泵,用于排出内部气体,以提高读数的准确度。

值得庆幸的是,研究团队目前所使用的雷射和x射线系统具有许多可重复使用的组件和功能。而遗憾的是,红外线仪器提供的是完全不同的功能。

(原文发表于EETimes,编译:Susan Hong)

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