Une équipe de la NASA a scanné ces échantillons de roches terrestres, mesurant tous deux à quatre pouces de diamètre, étudier les possibilités d'utilisation future dans l'espace de techniques d'évaluation non destructives. Les deux échantillons de roche au fond proviennent de la plus récente île volcanique de la Terre dans le Royaume des Tonga; l'échantillon en haut à gauche à des kilomètres de profondeur contient de gros cristaux d'olivine verte et provient d'Oahu à Hawaï. L'échantillon en haut à droite est une brèche de fusion d'impact vieille de 3,7 millions d'années provenant du cratère d'impact Elgygytgyn en Sibérie. Crédit :NASA/W. Hrybyk
Un outil de diagnostic, similaires en théorie à celles utilisées par le corps médical pour l'imagerie non invasive des organes internes, OS, mouchoir doux, et les vaisseaux sanguins, pourrait être tout aussi efficace pour « trier » les roches extraterrestres et d'autres échantillons avant qu'ils ne soient expédiés sur Terre pour une analyse plus approfondie.
Dans un effort visant à trouver des utilisations créatives de la technologie pour les futures missions robotiques et humaines sur la Lune, Mars, et astéroïdes, L'ingénieur de la NASA Justin Jones a utilisé une tomodensitométrie industrielle à rayons X, ou CT, scanner au Goddard Space Flight Center de la NASA à Greenbelt, Maryland, pour évaluer les roches volcaniques d'une île nouvellement formée dans le Pacifique Sud et d'autres spécimens enfermés dans d'épaisses enceintes en verre et en métal.
"Imaginez prendre quelque chose d'aussi gros et le réduire à la taille d'une boîte à pain, puis préparer l'équipement pour qu'il soit digne d'un vol spatial, " Jones a dit, se référant au scanner qui occupe une petite pièce à l'intérieur de l'évaluation non destructive de Goddard, ou EMI, Laboratoire. "De tels instruments pourraient être testés sur la Station spatiale internationale, puis transférés vers une future passerelle dans l'espace lointain où les membres d'équipage pourraient analyser de nouveaux échantillons de la Lune ou d'astéroïdes ou même de Mars avant de les renvoyer sur Terre pour une analyse plus approfondie."
"Nous sommes ravis de nos résultats, " continua Jones, qui a réalisé son projet de démonstration technologique avec le soutien du Goddard's Fellows Innovation Challenge, un programme de recherche et développement conçu pour faire progresser les technologies et les enquêtes à haut rendement dans de nouveaux, manières transversales. « Les démonstrations ont fourni quelques nouvelles informations sur la structure 3D des échantillons que nous avons testés et ont souligné la valeur de la création potentielle d'une capacité CT spécifiquement pour une utilisation dans l'espace, surtout à des fins de triage."
Jones, qui a aidé sa direction à acquérir le tomodensitomètre il y a six ans, ne passe pas normalement ses journées à examiner des roches. "Quand quelque chose échoue, lorsqu'une pièce tombe en panne, les ingénieurs veulent que nous diagnostiquions ce qui s'est passé, et nous utiliserons une suite d'outils comme ceux de l'industrie médicale pour aider à identifier le défaut, " il a dit.
La beauté d'un scanner à rayons X, qui fonctionne comme un scanner CAT médical, c'est qu'il permet une haute résolution, Vues 3D à l'intérieur de matériaux qui, autrement, auraient besoin d'être difficiles, préparation d'échantillons souvent destructrice, y compris la coupe et l'utilisation de produits chimiques, juste pour analyser la composition de l'échantillon. Avec le système CT de Goddard, qui est non destructif, les utilisateurs peuvent voir des détails aussi petits que quelques microns, qui est plusieurs fois plus petit qu'un cheveu humain.
« Notre enquête axée sur la technologie nous a permis de mieux comprendre ce que notre système de tomodensitométrie peut faire, ", a déclaré Jones.
Évaluation de l'île volcanique de Hunga Tonga Hunga Ha'apai
Avec le scanneur, Jones et son équipe de Goddard's Materials Branch, dont Ryan Kent et Olivia Landgrover, évalué des échantillons d'une île volcanique nouvellement formée, Hunga Tonga-Hunga Haapai, dans le Royaume des Tonga dans le sud-ouest de l'océan Pacifique. Cette nouvelle île s'est formée en janvier 2015 après l'éruption explosive du volcan, un analogue potentiel d'une activité volcanique sur Mars, a déclaré le scientifique en chef de Goddard, James Garvin, qui, avec ses partenaires universitaires, utilisent des méthodes avancées de télédétection pour explorer l'île dans une étude pilote pour la division des sciences de la Terre de la NASA.
"Les techniques CT permettent une évaluation rapide pour comprendre la durée de vie potentielle des nouveaux paysages volcaniques fragiles de la région, " dit Garvin. " Déjà, Justin et son équipe ont identifié la possibilité de minéraux connus sous le nom de zéolites, " des minéraux couramment utilisés dans les adsorbants qui purifient l'eau, entre autres applications, et des catalyseurs qui accélèrent les réactions chimiques. "Ces découvertes ont une incidence directe sur la façon dont des processus similaires auraient pu fonctionner sur Mars, " a déclaré Garvin.
Justin Jones (à droite) scientifique et ingénieur en matériaux EMI tient une roche de lave vierge contenant un cristal de zéolite. Le scientifique en chef de Goddard, James Garvin, tient dans sa main droite une brèche de fusion d'impact du cratère d'impact Elgygytygyn en Sibérie et dans sa main gauche une hawaïite avec des cristaux d'olivine verte. Le graphique d'arrière-plan montre les tomodensitogrammes qui révèlent la structure interne et la minéralogie unique de la roche de lave de la plus récente terre de la Terre - Hunga Tonga Hunga Ha'apai dans le Royaume des Tonga. Crédit :NASA/W. Hrybyk
Roches spatiales étudiées
Le projet de démonstration technologique ne s'est pas arrêté là. Garvin, qui s'intéresse à la recherche et à l'avancement de nouvelles approches technologiques pour l'étude des roches et des minéraux extraterrestres, a demandé à l'équipe d'évaluer les roches produites lors de grands cratères à impact ici sur Terre, ainsi que des météorites.
Même avec des échantillons enfermés dans des boîtiers de protection en verre et en métal remplis d'azote, Le tomodensitomètre de Goddard a révélé des minéraux et des arrangements 3D non détectés auparavant, " a déclaré Garvin.
"L'avenir de l'exploration planétaire in-situ et basée sur des échantillons s'articulera autour de nouvelles techniques de mesure qui révèlent des détails à de nouvelles échelles et de manière à ne pas détruire les échantillons ou les contaminer, " Garvin continua. " D'après le travail de Justin, Je crois qu'un jour, les astronautes sur Mars ou sur la Lune pourront utiliser des techniques de laboratoire CT hors planète pour faire la reconnaissance de matériaux extraordinaires sur d'autres mondes, tout comme nous le faisons dans les laboratoires ici sur Terre aujourd'hui. »
