美國太空總署(NASA)打算將地質用三度儀(tricorder)帶上火星。在上週於加州舉行的年度感測器博覽會(Sensors Expo)上,一位正為這項任務預作準備的NASA研究人員向與會來賓詢問能否打造出可在火星上使用的三度儀。

目前,NASA擁有4部可攜式科學儀器,重量約為21磅。這些儀器雖然能完成任務,但還有改善的空間,而且要攜帶上火星也不太輕便。

太空人必須穿著笨重的太空衣,還得帶著氧氣筒和背包。他們必須在有限的時間內完成一 連串的任務,而且還得走在充滿大小岩石的崎嶇地面,萬一跌倒的話,至少在一百萬英哩遠的範圍內是沒有醫院的。

NASA Ames研究中心的BASALT計劃研究員Alexander Sehlke在Sensors Expo的主題演說後提出了這樣的問題:「我們希望能有一台多功能合一的儀器。目前業界有能力打造出這樣的儀器嗎?」

為了完成這項任務,Alexander Sehlke的研究團隊提出了對於打造火星動力工具的幾項要求。例如,除了輕薄且小巧以外,還必須能擷取高品質的資料。但要符合這些要求並不容易,因為火星工具所要面對的是一個充滿崎嶇的環境,有時還得在僅5mm的裂縫中尋找元素,在這樣的環境下連接觸都很困難了,甚至還充滿著各種訊號反射。

20170704_NASA_NT02P1 研究人員正在測試用於火星上的現有四款儀器之一 (來源:NASA)

這種儀器還必須能在短時間內分析資料,一部份是為了加速通訊。如果工具中能嵌入各種礦物的光譜資料庫,將有助於加速辨識。這些技術都極其有幫助,因為如果要等資料傳送回地球,利用儲存於線上的資料進行分析,可能會造成大約4.5~20分鐘的延遲。

如今,該研究團隊的一些儀器經由Wi-Fi或藍牙,將資料串流傳輸至可發送回地球的本地伺服器。但其他的儀器則必須經由手動讀取資料,有時還得透過拍照顯示,或是執行重新啟動儀器的多個步驟後,再將資料同步至伺服器。非常不合邏輯!

它所需要的元件可不是隨便在Black & Decker電鑽中就能找到的:這一類的儀器通常包括小型泵,用於排出內部氣體,以提高讀數的準確度。

值得慶幸的是,研究團隊目前所使用的雷射和x射線系統具有許多可重複使用的元件和功能。而遺憾的是,紅外線儀器提供的是完全不同的功能。

編譯:Susan Hong

(參考原文:NASA Wants Tricorder for Mars,by Rick Merritt)