Uzayda yaşam izlerini aramak için minyatür lazer sistemleri

0


Ufak fakat kuvvetli: Jena’da üretilen kesin durum lazer modülü, minik bir ölçeği büyük sağlamlıkla birleştirir. Kredi detayları: Fraunhofer IOF

Mars’ta yaşam var mıydı? Avrupa Uzay Ajansı’nın (ESA) ExoMars misyonuyla yanıtlamaya çalmış olduğu sual bu. Rusya’nın da yer almış olduğu misyonun bu sonbaharda başlaması planlanıyor, sadece son siyasal gelişmeler bunun mümkün olup olmayacağına dair soruları gündeme getirdi. Görevin bir parçası, uzayda çalışmak suretiyle tasarlanmış ve Fraunhofer Uygulamalı Optik ve Duyarlı Mühendislik IOF Enstitüsü’nde yürütülen araştırma çalışmasının bir parçası olarak oluşturulmuş coşku verici bir analitik sistemdir. Jena merkezli araştırmacılar, ExoMars Rover’ın mobil laboratuvarı için minyatür lazer modülünü geliştirdi. Enstitü, diyot pompalı katı hal lazeri ile donatılmış ve 50 sentlik madeni para büyüklüğündeki bu Raman spektrometresini 26-29 Nisan tarihleri ​​içinde Münih’teki Laser World of Photonics’te sergileyecek.

“Rosalind Franklin” gezgini, gezegende dünya dışı yaşamın izlerini aramak için, Dünya’dan ortalama 56 milyon kilometre uzaktaki Mars yüzeyindeki mineralojik bileşikleri çözümleme edecek. Bunu başarmak için araçta yerleşik bir tatbikat ve bir takım bilimsel vasıta bulunur. Bu araçlardan biri, Raman spektrometresi isminde olan bir cihazdır. Mesela atmosferdeki moleküllerden yada kaya örnekleri şeklinde katılardan ışığın difüzyonunu çözümleme etmek için kullanılabilir. Spektrometrenin büyük seviyede küçültülmüş ve uzaya kıymet lazer kaynağının en mühim parçası, Jena’daki Fraunhofer IOF’de inşa edilmiş, frekansı iki katına çıkaran diyot pompalı bir katı hal lazeridir.

Raman spektrometresi şu şekilde çalışır: Çözümleme edilecek araç-gereç ile etkileşime giren lazer ışığı yayılır. Bu, “Raman tesiri” olarak malum şeye niçin olur. Işıktan gelen enerji malzemeye geçer ve geri döner. Bu, ışık enerjisini değiştirerek dalga boyunu değiştirir. Işık sonrasında dalga boyundaki değişikliklerin çözümleme edilmiş olduğu spektrometreye geri yayılır. Yeni frekans ve yayılan ışığın orijinal frekansı arasındaki farklar, malzemenin bileşimi hakkında sonuçlar çıkarmak için kullanılabilir.

Uzayda yaşam izlerini aramak için minyatür lazer sistemleri

Raman spektrometresi 50 sentlik bir parça büyüklüğünde. Kredi detayları: Fraunhofer IOF

Ufak bileşenler sadece inanılmaz derecede sağlam

Jena’da inşa edilen yeşil lazer, 532 nanometre dalga uzunlukta ve 100 megavattan fazla çalışıyor. Fraunhofer IOF’deki ExoMars lazerin proje yöneticisi Dr. Erik Beckert, “Araştırmacılarımız, modülü uzayda çalışmanın belirli zorluklarına uyarlamak için toplamda yedi senelik geliştirme süresi harcadılar” diye açıklıyor. Uzayda yürütülen projelerin ortak zorluklarından biri, bileşenlerin bilhassa minik ve hafifçe olması ihtiyacıdır. Mesela lazer, muhafazası da dahil olmak suretiyle, geziciye yalnızca yarım bar çikolatayla aynı 50 gram ağırlık ekler.

Sadece minyatür olmasına karşın aynı seviyede performans ve sağlamlık sunması gerekiyor. Duyarlı optik bileşenlerin ek olarak, -130 ile +24 aşama arasındaki ısı dalgalanmalarına ve uzayda mühim seviyede radyasyona maruz kalmaya ve ek olarak gezici kalkış ve iniş sırasındaki ağır titreşimlere dayanacak şekilde inşa edilmesi gerekir.

Optik bileşenlerin montajına yönelik geleneksel yöntemler, bu tür aşırı koşullar için uygun değildir. Beckert, “İşte bu yüzden kırılgan lazer rezonatörünün tüm bileşenlerini ve ikincil optikleri lazer tabanlı bir lehimleme tekniği kullanarak birbirine bağladık” diye açıklıyor. “Bu, termal ve mekanik etkisinde bırakır ve radyasyona yoğun maruz kalma karşısında bilhassa kuvvetli stabilite sağlar.” İspanyol lazer üreticisi Monocrom ile beraber çalışan Jena merkezli enstitü, Raman spektrometresinde kullanılmak suretiyle seneler içinde toplam beş yapısal olarak özdeş lazer yarattı. Şimdi araştırmacılar, tekniklerinin yakında Mars göreviyle uzaya fırlatılabileceğini umuyorlar.


Beraber pompalanan, tek frekanslı Raman fiber amplifikatörde güçlendirilmiş spontan emisyon deposu


Fraunhofer-Gesellschaft tarafınca sağlandı

Alıntı: Uzayda yaşam izlerini aramak için minyatür lazer sistemleri (2022, 1 Nisan) 2 Nisan 2022’de https://phys.org/news/2022-04-miniaturized-laser-life-space.html adresinden alınmıştır.

Bu belge telif haklarına tabidir. Hususi emek verme yada araştırma amaçlı herhangi bir adil işlem haricinde, yazılı izin alınmadan hiçbir bölüm çoğaltılamaz. İçerik yalnızca informasyon amaçlı sağlanmıştır.

Cevap bırakın

Bu web sitesi deneyiminizi geliştirmek için çerezleri kullanır. Bununla iyi olduğunuzu varsayacağız, ancak isterseniz vazgeçebilirsiniz. Kabul etmek Mesajları Oku

Gizlilik ve Çerez Politikası