Un team della NASA ha scansionato questi campioni di roccia terrestre, tutti misurano da due a quattro pollici di diametro, studiare le possibilità di un futuro uso nello spazio di tecniche di valutazione non distruttive. I due campioni di roccia sul fondo provengono dalla più recente isola vulcanica della Terra nel Regno di Tonga; il campione in alto a sinistra da chilometri di profondità contiene grandi cristalli di olivina verde e proveniva da Oahu nelle Hawaii. Il campione in alto a destra è una breccia di fusione da impatto di 3,7 milioni di anni dal cratere da impatto Elgygytgyn in Siberia. Credito:NASA/W. Hrybyk
Uno strumento diagnostico, simili in teoria a quelli utilizzati dalla professione medica per l'immagine non invasiva degli organi interni, ossatura, tessuti molli, e vasi sanguigni, potrebbe essere ugualmente efficace nel "triaging" di rocce extraterrestri e altri campioni prima che vengano spediti sulla Terra per ulteriori analisi.
In uno sforzo progettato per trovare usi creativi della tecnologia per future missioni robotiche e umane sulla Luna, Marte, e asteroidi, L'ingegnere della NASA Justin Jones ha utilizzato una tomografia computerizzata a raggi X industriale, o TC, scanner presso il Goddard Space Flight Center della NASA a Greenbelt, Maryland, per valutare le rocce vulcaniche di un'isola di nuova formazione nel Pacifico meridionale e altri esemplari sistemati all'interno di spessi contenitori di vetro e metallo.
"Immagina di prendere qualcosa di così grande e ridimensionarlo alle dimensioni del breadbox, quindi preparando l'attrezzatura per essere degna del volo spaziale, "Jones ha detto, riferendosi allo scanner che occupa una piccola stanza all'interno della valutazione non distruttiva di Goddard, o NDE, Laboratorio. "Tali strumenti potrebbero essere testati sulla Stazione Spaziale Internazionale e poi trasferiti a un futuro gateway nello spazio profondo dove i membri dell'equipaggio potrebbero analizzare nuovi campioni dalla Luna o dagli asteroidi o persino da Marte prima di rispedirli sulla Terra per ulteriori analisi".
"Siamo entusiasti dei nostri risultati, "continuò Jones, che ha realizzato il suo progetto di dimostrazione tecnologica con il supporto del Goddard's Fellows Innovation Challenge, un programma di ricerca e sviluppo progettato per far progredire tecnologie e indagini ad alto rendimento in nuovi, modalità interdisciplinari. "Le dimostrazioni hanno fornito alcune nuove informazioni sulla struttura 3D dei campioni che abbiamo testato e hanno sottolineato il valore della potenziale creazione di una capacità CT specifica per l'uso nello spazio, soprattutto per scopi di triage."
Jones, che ha aiutato la sua direzione ad acquisire lo scanner CT sei anni fa, normalmente non passa le sue giornate ad esaminare le rocce. "Quando qualcosa non va, quando una parte si guasta, gli ingegneri vogliono che diagnostichiamo cosa è successo, e utilizzeremo una suite di strumenti come quelli del settore medico per aiutare a individuare il difetto, " Egli ha detto.
La bellezza di uno scanner TC a raggi X, che funziona come uno scanner CAT medico, è che consente l'alta risoluzione, Viste 3D all'interno di materiali che altrimenti richiederebbero difficoltà, preparazione del campione spesso distruttiva, compreso il taglio e l'uso di prodotti chimici, solo per analizzare la composizione del campione. Con il sistema CT di Goddard, che non è distruttivo, gli utenti possono vedere dettagli piccoli come un paio di micron, che è parecchie volte più piccolo di un capello umano.
"La nostra indagine guidata dalla tecnologia ci ha fornito una comprensione più ampia di ciò che il nostro sistema CT può fare, " ha detto Jones.
Hunga Tonga Hunga Ha'apai Isola vulcanica valutata
Con lo scanner, Jones e la sua squadra del ramo dei materiali di Goddard, tra cui Ryan Kent e Olivia Landgrover, campioni valutati da un'isola vulcanica di recente formazione, Hunga Tonga Hunga Ha'apai, nel Regno di Tonga nell'Oceano Pacifico sudoccidentale. Questa nuova isola si è formata nel gennaio del 2015 dopo l'eruzione esplosiva del vulcano, un potenziale analogo ad alcune attività vulcaniche su Marte, ha detto il capo scienziato di Goddard James Garvin, chi, insieme ai suoi partner universitari, stanno utilizzando metodi avanzati di telerilevamento per esplorare l'isola in uno studio pilota per la Divisione di Scienze della Terra della NASA.
"Le tecniche TC consentono una rapida valutazione per comprendere la potenziale durata dei fragili nuovi paesaggi vulcanici nella regione, " ha detto Garvin. "Già, Justin e il suo team hanno identificato la possibilità di minerali noti come zeoliti, "minerali comunemente usati negli adsorbenti che purificano l'acqua, tra le altre applicazioni, e catalizzatori che accelerano le reazioni chimiche. "Questi risultati hanno un impatto diretto su come processi simili avrebbero potuto operare su Marte, " ha detto Garvin.
Lo scienziato/ingegnere dei materiali NDE Justin Jones (a destra) tiene in mano una roccia lavica incontaminata contenente un cristallo di zeolite. Il capo scienziato di Goddard, James Garvin, tiene nella mano destra una breccia di fusione da impatto proveniente dal cratere da impatto di Elgygytygyn in Siberia e nella mano sinistra un hawaiite con cristalli di olivina verde. Il grafico di sfondo mostra le scansioni TC che rivelano la struttura interna e la mineralogia unica della roccia lavica della terra più recente della Terra:Hunga Tonga Hunga Ha'apai nel Regno di Tonga. Credito:NASA/W. Hrybyk
Rocce rilevanti per lo spazio studiate
Il progetto di dimostrazione tecnologica non è finito qui. Garvin, che è interessato alla ricerca e allo sviluppo di nuovi approcci tecnologici per lo studio di rocce e minerali extraterrestri, ha chiesto al team di valutare le rocce prodotte in grandi eventi di crateri da impatto qui sulla Terra, così come i meteoriti.
Anche con campioni racchiusi in vetri protettivi e custodie metalliche riempite di azoto, Lo scanner CT di Goddard ha rivelato minerali non rilevati in precedenza e disposizioni 3D, " ha detto Garvin.
"Il futuro dell'esplorazione planetaria in situ e basata su campioni ruoterà attorno a nuove tecniche di misurazione che rivelano dettagli su nuove scale e in modi che non distruggono i campioni o li contaminano, "Continuò Garvin. "Sulla base del lavoro di Justin, Credo che un giorno, gli astronauti su Marte o sulla Luna saranno in grado di utilizzare tecniche di laboratorio CT fuori dal pianeta per fare la ricognizione di materiali straordinari su altri mondi proprio come facciamo oggi nei laboratori qui sulla Terra".
