از تلسکوپ‌ها گرفته تا مریخ نوردها، ناسا، آژانس‌های فضایی و شرکت‌های فضایی ابزارهای بی‌شماری را برای مطالعه اجرام آسمانی ساخته‌اند.

حالا مرکز تحقیقات «لنگلی»(Langley) ناسا روش جدیدی را برای مطالعه ماه و مریخ پیشنهاد کرده است که شامل شلیک به آنها با نوع خاصی از تفنگ است.

این طرح شامل یک فضانورد یا مریخ‌نورد است که گلوله‌های مجهز به حسگرهای ویژه را برای تجزیه و تحلیل به سطح ماه یا سطح مریخ شلیک می‌کند.

این کار می‌تواند به متخصصان اجازه دهد تا ترکیب مواد سطحی را تجزیه و تحلیل کنند و مناطقی مانند دهانه‌های همیشه در سایه را مطالعه کنند که برای مریخ نوردها یا حتی کاوشگران انسانی غیرقابل دسترس است.

محققان مرکز تحقیقاتی ناسا لنگلی یک ریزطیف‌سنج بی‌سیم قابل استقرار اختراع کرده‌اند که می‌تواند به آن مناطق چالش‌برانگیز دسترسی داشته باشد و داده‌های تله‌متری را به طور ایمن در خارج از آن محیط‌های خشن به گیرنده تحویل دهد.

ریزطیف‌سنج

طیف‌سنجی که همان تجزیه و تحلیل نور است، قرن‌هاست که برای مطالعه اجرام آسمانی استفاده می‌شود. با بررسی الگوهای نور ساطع یا جذب شده توسط یک جسم، دانشمندان می‌توانند ترکیب شیمیایی آن را تعیین کنند.

حالا گلوله‌های حسگر پیشنهادی حاوی یک ریزطیف‌سنج هستند.

انتظار می‌رود این ریزطیف‌سنج گلوله‌مانند به یک منبع نور فرابنفش قدرتمند ال‌ای‌دی، یک ابرخازن برای قدرت گرفتن و تراشه‌های الکترونیکی برای کنترل و ارتباطات مجهز شود.

این گلوله می‌تواند به عمق خاک مقصد نفوذ کند و داده‌ها را به ایستگاه مادر منتقل کند.

نمونه‌های اولیه برای نشان دادن سنجش طیفی اجزای خاک ساخته شده‌اند و بلوغ بیشتر این فناوری برای نمایش روی ماه ضروری است.

همانطور که در این مطالعه آمده است، ریزطیف‌سنج‌ها همچنین می‌توانند به چرخ‌های مریخ‌نورد، کفش فضانوردان یا حتی عصاهای مخصوص متصل شوند.

شکار منابع قمری

منابع عظیمی از یخ‌آب گرفته تا مواد معدنی در سطح ماه وجود دارند. از آنجایی که کشورهای مختلف ماه را برای کاوش و استخراج منابع مختلف هدف قرار داده‌اند، اکتشافات آینده به استخراج و حفاری مواد معدنی روی این قمر بستگی دارد.

فضانوردان یا ماه‌نوردان می‌توانند از این تفنگ گاز فشرده برای شلیک گلوله‌های طیف‌سنج به خاک ماه استفاده کنند که اطلاعات دقیقی را در مورد ترکیب خاک ماه موسوم به رگولیت(regolith) بدون نیاز به حفاری دستی ارائه می‌دهد.

این ریز طیف‌سنج گلوله‌مانند می‌تواند برای شناسایی طیفی اجزای خاک مانند آب، هلیوم-3(He-3) یا سایر مواد معدنی به داخل خاک نفوذ کند. سپس سیگنال‌های داده‌های سنجش خاک از طریق یک سیستم تله‌متری به ایستگاه مادر منتقل می‌شوند.

دو نوع پراش نور به نام «فرسنل»(Fresnel) و «فرانهوفر»(Fraunhofer) وجود دارد که طیف‌سنج‌ها معمولاً از آنها استفاده می‌کنند.

این گلوله‌ها از روش پراش فرسنل استفاده می‌کنند. در حالی که پراش فرانهوفر برای مطالعه اجسام دور مناسب است، پراش فرسنل برای تجزیه و تحلیل نزدیک مناسب‌تر است.

محققان می‌گویند: برخلاف طیف‌سنج‌های معمولی مبتنی بر پراش فرانهوفر، مفهوم ریزطیف‌سنج(MSM) بر اساس اصل پراش فرسنل عمل می‌کند که امکان تصویربرداری با وضوح بالا از سیگنال طیفی را در فاصله بسیار کوتاهی از عبور نور فراهم می‌کند.

در حالی که این فناوری هنوز در حال توسعه است، کاربردهای بالقوه آن بسیار زیاد است. این روش می‌تواند برای کاوش سیارک‌ها، دنباله‌دارها و دیگر اجرام آسمانی مورد استفاده قرار گیرد و بینش‌های ارزشمندی در مورد شکل‌گیری و تکامل منظومه شمسی ما ارائه دهد.

ایده شلیک این گلوله‌ها به سطح اجرام آسمانی در سی و هفتمین کنگره بین‌المللی زمین‌شناسی 2024 ارائه شد.