Vào tháng 7 năm 2020, Sao Hỏa 2020 rover - mới nhất từ Chương trình thám hiểm sao Hỏa của NASA - sẽ bắt đầu hành trình dài đến Hành tinh Đỏ. Nóng trên gót chân của Dịp tốt và Tò mò rovers, Sao Hỏa 2020 rover sẽ cố gắng trả lời một số câu hỏi cấp bách nhất mà chúng ta có về sao Hỏa. Điều quan trọng nhất trong số này là liệu hành tinh có điều kiện sống được trong quá khứ hay không và liệu sự sống của vi sinh vật có tồn tại ở đó hay không.
Cuối cùng, Sao Hỏa 2020rover sẽ lấy các mẫu khoan của đá sao Hỏa và đặt chúng sang một bên trong bộ đệm. Các nhiệm vụ phi hành đoàn trong tương lai có thể lấy các mẫu này và đưa chúng trở lại Trái đất để phân tích. Tuy nhiên, trong một thông báo gần đây, NASA chỉ ra rằng một mảnh thiên thạch sao Hỏa sẽ đi cùng với Sao Hỏa 2020 quay trở lại sao Hỏa, sẽ được sử dụng để hiệu chỉnh máy quét laser quý giá rover.
Máy quét laser này được gọi là công cụ quét môi trường có thể quét được với Raman và phát quang cho chất hữu cơ và hóa chất (SHERLOC). Độ phân giải Laser Laser có khả năng chiếu sáng cả những tính năng tốt nhất trong các mẫu đá, có thể bao gồm các vi sinh vật hóa thạch. Nhưng để đạt được điều này, tia laser đòi hỏi phải có mục tiêu hiệu chuẩn để nhóm khoa học có thể tinh chỉnh các thiết lập của nó.
Thông thường, các mục tiêu hiệu chuẩn này liên quan đến các mảnh đá, kim loại hoặc thủy tinh, các mẫu là kết quả của lịch sử địa chất phức tạp. Tuy nhiên, khi giải quyết nhu cầu hiệu chuẩn SHERLOC, các nhà khoa học của JPL đã đưa ra một ý tưởng khá sáng tạo. Trong hàng tỷ năm, Sao Hỏa đã trải qua những tác động khiến các mảnh bề mặt của nó rơi vào quỹ đạo. Trong một số trường hợp, những mảnh đó đã đến Trái đất dưới dạng thiên thạch, một số trong đó đã được xác định.
Mặc dù các thiên thạch này rất hiếm và không giống với các mẫu đa dạng về địa chất, Sao Hỏa 2020 rover sẽ thu thập, chúng rất phù hợp cho thực hành mục tiêu. Như Luther Beegle của JPL, nhà điều tra chính của SHERLOC, đã nói trong một thông cáo báo chí gần đây của NASA:
Chúng tôi nghiên cứu mọi thứ ở quy mô tốt đến mức độ sai lệch nhỏ, gây ra bởi sự thay đổi nhiệt độ hoặc thậm chí là động cơ lắng xuống cát, có thể yêu cầu chúng tôi điều chỉnh mục tiêu của mình. Bằng cách nghiên cứu cách thiết bị nhìn thấy một mục tiêu cố định, chúng ta có thể hiểu nó sẽ nhìn thấy một phần của bề mặt sao Hỏa như thế nào.
Về mặt này, Sao Hỏa 2020 rover là trong công ty tốt. Ví dụ, Tò mò đã sử dụng thiết bị Hóa học và Máy ảnh (ChemCham) - dựa trên quang phổ phân tích do tia laser (LIBS) - để xác định thành phần nguyên tố của các mẫu đất và đá mà nó thu được. Tương tự, Dịp tốt Máy quang phổ phát xạ nhiệt thu nhỏ (Mini-TES) cho phép máy phát điện này phát hiện thành phần của đá từ xa.
Tuy nhiên, SHERLOC là duy nhất ở chỗ nó sẽ là thiết bị đầu tiên được triển khai lên Sao Hỏa sử dụng Raman và quang phổ huỳnh quang. Quang phổ Raman bao gồm các vật liệu chịu ánh sáng trong vùng nhìn thấy, gần hồng ngoại hoặc gần tia cực tím và đo cách các photon phản ứng. Dựa trên mức độ năng lượng của chúng tăng hoặc giảm, các nhà khoa học có thể xác định sự hiện diện của các yếu tố nhất định.
Quang phổ huỳnh quang dựa vào tia cực tím để kích thích các electron trong các hợp chất dựa trên carbon, khiến các hóa chất được biết là hình thành trong sự hiện diện của sự sống (tức là sinh học) phát sáng. SHERLOC cũng sẽ chụp ảnh những tảng đá mà nó nghiên cứu, cho phép nhóm khoa học lập bản đồ các chữ ký hóa học mà nó tìm thấy trên bề mặt Sao Hỏa.
Với mục đích của họ, nhóm SHERLOC cần một mẫu đủ vững chắc để chịu được các rung động mạnh do khởi động và hạ cánh. Họ cũng cần một loại có chứa các hóa chất phù hợp để kiểm tra độ nhạy của SHERLOC, đối với sinh học. Với sự giúp đỡ của Trung tâm Vũ trụ Johnson và Bảo tàng Lịch sử Tự nhiên ở London, cuối cùng họ đã quyết định lấy một mẫu từ thiên thạch Sayh al Uhaymir 008 (hay còn gọi là SaU008).
Thiên thạch này, được tìm thấy ở Ô-man vào năm 1999, chắc chắn hơn các mẫu khác và có thể được cắt ra mà không có phần còn lại của mảnh thiên thạch. Do đó, SaU008 sẽ là mẫu thiên thạch sao Hỏa đầu tiên giúp các nhà khoa học tìm kiếm các dấu hiệu sự sống trong quá khứ trên Sao Hỏa. Nó cũng sẽ là thiên thạch sao Hỏa đầu tiên có một phần của chính nó trở lại bề mặt của sao Hỏa - mặc dù về mặt kỹ thuật không phải là người đầu tiên được gửi trở lại.
Vinh dự đó thuộc về Zagami, một thiên thạch được tìm thấy ở Nigeria vào năm 1962, trong đó có một mảnh được gửi trở lại Sao Hỏa trên tàu Công cụ khảo sát toàn cầu Mars (MGS) vào năm 1999. Nhiệm vụ đó đã kết thúc vào năm 2007, do đó, đoạn này đã trôi nổi trên quỹ đạo của Sao Hỏa kể từ đó. Ngoài ra, đội phía sau Sao Hỏa 2020Thiết bị SuperCam cũng sẽ được thêm một thiên thạch sao Hỏa cho các thử nghiệm hiệu chuẩn của riêng họ.
Cùng với các bit của SaU008, Sao Hỏa 2020 tải trọng sẽ bao gồm các mẫu vật liệu tiên tiến. Ngoài việc cũng được sử dụng để hiệu chỉnh SHERLOC, những vật liệu này sẽ được thử nghiệm để xem cách chúng chống lại thời tiết và bức xạ của sao Hỏa. Nếu chúng tỏ ra đủ cứng rắn để sống sót trên bề mặt sao Hỏa, những vật liệu này có thể được sử dụng để sản xuất các bộ quần áo vũ trụ, găng tay và mũ bảo hiểm cho các phi hành gia trong tương lai.
Như Marc Fries, một nhà đồng điều tra và giám tuyển của SHERLOC về vật liệu ngoài trái đất tại Trung tâm Vũ trụ Johnson, đã nói:
Dụng cụ SHERLOC là một cơ hội quý giá để chuẩn bị cho chuyến bay vũ trụ của con người cũng như thực hiện các nghiên cứu khoa học cơ bản về bề mặt sao Hỏa. Nó cho chúng ta một cách thuận tiện để kiểm tra vật liệu sẽ giữ an toàn cho các phi hành gia trong tương lai khi họ tới Sao Hỏa.
Với mỗi nhiệm vụ robot được gửi tới Sao Hỏa, NASA và các cơ quan không gian khác đang làm việc vào ngày mà các phi hành gia, đôi giày cao gót cuối cùng sẽ chạm vào Hành tinh Đỏ. Khi nhiệm vụ phi hành đoàn đầu tiên lên Sao Hỏa được tiến hành (hiện tại được lên kế hoạch cho những năm 2030), họ sẽ theo dõi các nhà thám hiểm người máy thực sự gan dạ!
