Nowy instrument przybliży nas do górnictwa na planetoidach

dnia 23/11/2015

hfh

Stworzenie spektroskopu nowej generacji działającego w zakresie promieniowania gamma może sprawić, że górnictwo na planetoidach może stać się realną gałęzią przemysłu. Okazuje się bowiem, że nowy spektroskop z łatwością wykrywa żyły złota, platyny i innych metali szlachetnych ukryte w planetoidach, księżycach i innych obiektach przestrzeni kosmicznej.

Nowy spektroskop został stworzony przez zespół naukowców z Vanderbilt University we współpracy z Fisk University, Jet Propulsion Laboratory w Kalifornii oraz Planetary Science Institute w Arizonie i został szczegółowo opisany w artykule opublikowanym w ubiegłym miesiącu w SPIE Newsroom, czasopiśmie wydawanym przez International Society for Optics and Photonics.

Planetarna spektroskopia promieniowania gamma opiera się na założeniu, że każdy obiekt w Układzie Słonecznym jest bezustannie bombardowany  promieniami kosmicznymi czyli wysokoenergetycznym promieniowaniem z dalekiej przestrzeni kosmicznej. Gdy tego typu promieniowanie uderzają w powierzchnię obiektu z prędkościami relatywistycznymi – wytwarzają swoistą lawinę neutronów, które zderzają się z atomami materii, wytwarzając promieniowanie gamma.

Nowe urządzenie mierzy intensywność oraz długość fali tego silnego promieniowania gamma. Zebrane w ten sposób dane można przeanalizować pod kątem obfitości kluczowych pierwiastków tworzących skałę, takich jak tlen,  magnez, krzem czy żelazo…. W ten sposób można zbadać także obfitość złota czy diamentów w takich obiektach.

Bardziej kompaktowy i wydajny energetycznniż porównywalne urządzenia

„Misje kosmiczne wysyłane w kierunku Księżyca, Marsa, Merkurego czy planetoidy Westa miały na swoim pokładzie spektrometry niskiej rozdzielczości, jednak wymagały miesięcy obserwacji , aby stworzyć mapy składu chemicznego powierzchni z orbity,” tłumaczy Keivan Stassun, profesor astronomii oraz współautor artykułu z Vanderbilt University.

„Dzięki proponowanemu przez nas systemowi możliwe będzie precyzyjne zmierzenie obfitości pierwiastków pod powierzchnią obiektu. Co więcej nasze urządzenie generuje dużo niższe koszty bowiem opracowane przez nas czujniki są znacznie lżejsze i wymagają mniej mocy do prawidłowej pracy,” dodał. „To doskonała informacja dla przedsięwzięć komercjalnych, w których koszt, moc i masa startowa są kluczowymi czynnikami.”

Elementem, który sprawia, że nowy spektrometr jest tak wyjątkowy jest wykorzystanie niedawno opracowanego materiału – jodku strontu wzbogaconego europem (SrI2), który jest przezroczystym kryształem, który wydajnie wykrywa promieniowanie gamma emitując światło w obecności tych wysokoenergetycznych cząsteczek. Mimo, że nie jest tak dobrym detektorem jak wysokiej czystości german (HPG – high purity germanium), naukowcy podkreślają, że urządzenie wykorzystujące SrI2 jest dużo mniejsze, pobiera znacznie mniej energii, a wyniki ma niemal tak dobre jak konkurencja.

Mimo, że zanim wydobywanie kruszców z planetoid stanie się dziedziną przemysłu mogą minąć dekady, eksperci uważają, że pierwsza komercyjna misja, której zadaniem będzie rozpoczęcie wydobycia na planetoidach, może zostać wysłana w przestrzeń kosmiczną już w ciągu najbliższych pięciu lat. Do tego czasu nowy spektroskop będzie wykorzystywany do analizowania składu chemicznego planetoid, księżyców, planet karłowatych i komet, wzbogacając tym samym naszą wiedzę o początkach Układu Słonecznego.

Źródło: redorbit/SPIE Newsroom

Dodaj komentarz