SuperCam - один из семи инструментов на марсоходе Mars 2020, который летит этим летом на Марс. Прибор запускает импульсный лазерный луч из мачты ровера или «головы», чтобы испарить небольшие участки камня на расстоянии, предоставляя информацию, которая будет иметь важное значение для успеха миссии. Установка прибора SuperCam на мачту (голову) марсохода - фактически вся "голова" занята этим прибором, который прикрыт белой защитной крышкой.

Мачта марсохода Mars-2020, или «голова», включает в себя лазерный инструмент SuperCam, который может излучать плазменный луч испаряя горные породы на расстоянии  Предоставлено: NASA / JPL-Caltech. Изображение и подпись › Вот более внимательный взгляд на то, что делает инструмент таким особенным: Дальний путь Использование лазерного луча поможет исследователям определить минералы, которые находятся вне досягаемости роботизированной руки ровера или в областях, слишком крутых для движения ровера.

Это также позволит им проанализировать цель, прежде чем решить, следует ли направлять туда марсоход для дальнейшего анализа. Особый интерес представляют минералы, которые образуются в присутствии жидкой воды, такие как глины, карбонаты и сульфаты. Жидкая вода необходима для существования жизни, какой мы ее знаем, включая окаменелости оставшиеся от возможной микробной  жизни, которые могли жить на Марсе миллиарды лет назад.

Ученые также могут использовать информацию от прибора SuperCam, чтобы решить, следует ли собирать эти образцы для отправки их на Землю. Марс-2020 будет собирать образцы породы в металлические трубки, помещая их в контейнер,  в конечном итоге разместит его  определенное место для будущей миссии по поиску и возвращению на Землю.   https://www.youtube.com/watch?v=-rvWXCts420

SuperCam Laser Zaps : НАСА Mars 2020 будет включать в себя лазерный инструмент SuperCam, способный испаряять горный материал и изучать его состав. В тесте, показанном здесь, устройство мачты SuperCam, которое расположено на мачте или «голове» ровера, пробивает метки на куске металла. Звучащий звук каждой лазерной камеры будет записываться на Марсе с помощью микрофона, установленного вместе с SuperCam. Предоставлено: NASA / JPL-Caltech. Лазерный Фокус SuperCam марсохода Марс-2020 и ChemCam Кьюриосити

Прибор SuperCam  версия следующего поколения,  в марсоходе Любопытство установлен подобный прибор - ChemCam . Как и его предшественник, SuperCam может использовать инфракрасный лазерный луч для нагрева материала, на который он воздействует, примерно 10 000 градусов по Цельсию. Метод - называемый лазерной спектроскопией, вызванной пучком плазмы, или LIBS - и испаряет его. Затем специальная камера отправляет вспышку света по оптоволоконному кабелю на прибор который раскладывает его на спектры и может определять химический состав этих пород. Каждое вещество имеет свой цвет горения, на этом эффекте основана работа спектрометра SuperCam.

Так же, как и ChemCam, SuperCam будет использовать искусственный интеллект для поиска каменных целей, достойных попадания во время и после вождения, когда люди не в курсе. Кроме того, этот модернизированный искусственный интеллект позволяет SuperCam очень точно ориентироваться на мелкие каменные объекты. Еще одна новая функция SuperCam - зеленый лазер, который может определять молекулярный состав поверхностных материалов. Этот зеленый луч возбуждает химические связи в образце и производит сигнал в зависимости от того, какие элементы связаны вместе - метод, называемый спектроскопией комбинационного рассеяния. SuperCam также использует зеленый лазер, чтобы заставить некоторые минералы и химические вещества на основе углерода излучать свет или флуоресцировать. Минералы и органические химические вещества флуоресцируют с разной скоростью, поэтому датчик света SuperCam оснащен затвором, который может закрываться так быстро, как 100 наносекунд за раз - настолько быстро, что в него попадает очень мало фотонов света. Изменение скорости затвора (метод, называемый люминесцентной спектроскопией с временным разрешением) позволит ученым лучше определять присутствующие соединения. Кроме того, SuperCam может использовать видимый и инфракрасный (VISIR) свет, отраженный от Солнца, для изучения минерального состава горных пород и отложений. Этот метод VISIR дополняет спектроскопию комбинационного рассеяния; каждая техника чувствительна к различным типам минералов.

Испытание мачтового блока SuperCam: Мачтовое устройство для SuperCam на Mars 2020, показанное здесь, будет использовать лазер для испарения и исследования горного материала на поверхности Красной планеты. Предоставлено: LANL.  Марс - микрофон

Лазер с микрофоном SuperCam включает в себя микрофон, чтобы ученые могли слушать каждый раз, когда лазер попадает в цель. Звук хлопка, создаваемый лазером, слегка изменяется в зависимости от свойств материала породы.

«Микрофон служит практической цели, рассказывая нам что-то о наших каменных целях на расстоянии. Но мы также можем использовать его для прямой записи звука марсианского пейзажа или поворота мачты ровера», - сказал Сильвестр Морис из Института исследований в Астрофизика и планетология в Тулузе, Франция.

По словам Мориса, марсоход «Марс 2020» повезёт в третий раз микрофон на Марс. Первые две попытки постигла неудача - когда этот конкретный прибор микрофона отправится на Красную планету. В конце 1990-х годов тот же дизайн ехал на борту «Полярного Марса», который упал и разбился на поверхности. В 2008 году, в миссии зонда Феникс(Phoenix) возникли проблемы с электроникой, которые не позволяли использовать микрофон.

В случае с марсоходом Mars-2020 микрофон на приборе SuperCam будет записывать звуки спуска и посадки.. Это добавит аудио к полноцветному видео, записанному камерами ровера, захватывая посадку на Марс, как никогда раньше. Командная работа SuperCam возглавляет Лос-Аламосская национальная лаборатория в Нью-Мексико, где была разработана корпусная часть прибора. Эта часть прибора включает в себя несколько спектрометров, управляющую электронику и программное обеспечение. Мачтовый блок был разработан и построен несколькими лабораториями CNRS (Французский исследовательский центр) и французских университетов под заказчиком CNES (Французское космическое агентство). Калибровочные цели на палубе ровера предоставлены испанским университетом Вальядолида. https://mars.nasa.gov/news/8601/all-about-the-laser-and-microphone-atop-mars-2020-nasas-next-rover/ https://www.youtube.com/watch?v=gWfTWXbb9n0