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探索行星有妙招?美研发出新型定位超小微型拉曼仪


时间:2017-12-26 作者:仪商网
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地球不是宇宙的唯一生命体,寻找地外生命已经是当今世界的主旋律,并且寻找的范围已经扩大到太阳系以外。如果我们要搜寻太阳系外生命,首先要搜寻太阳系外行星,20年前我们发现了第一颗围绕其他恒星的行星,到现在已经发现了数以千计的系外行星,我们用开普勒望远镜只搜索了我们星系的一小部分。

尽管八月英国科学家给寻找地外生物的努力泼了一盆冷水,但寻找地外生命仍然是类永远停不下的话题。

寻找地外生命具有重要社会意义:开阔人类眼界

搜寻地外生命一直是现代科学关注的重点之一。考虑到其科学重要性,人们已经向这一新近兴起的科学分支投入了大量资源,如研发火星漫游车、开展对地外行星的观测等等,而这些活动的终极目的均是找到外星生命。假如人们梦想成真,这一发现将产生重大的科学与哲学影响。
但我们至今仍未发现地外生命。且就我们所知,它们也许根本就不存在。幸运的是,就算找不到地外生命,我们也不算白费工夫:搜寻过程本身也具有重要的社会价值。

首先,太空生物学从本质上而言是一门跨学科科学。要寻找外星人,必须至少具备天文学、生物学、地质学和行星科学知识。太空生物学的本科课程需要涉及上述所有学科的部分知识,研究生和博士课程则需要熟练掌握全部相关知识。

通过迫使不同学科彼此互动,太空生物学可促进各科学领域的重新统一。如今,21世纪的科学呈严重分化态势,太空生物学则有助于改善这一局面,使之恢复到之前的交融状态。

研究太空生物学的学者眼界更加开阔,从多个角度熟知自然世界,因此能大大丰富科学研究成果。未来的科学发现将在这种跨学科背景下诞生。就算这些发现中不包括外星人,它们同样是太空生物学留下的永恒遗产。

此外,我们必须认识到太空生物学是一种永无止境的追求。为搜寻地外生命,科学家逐渐将目光从地球上的极端环境转向火星的平原和地表下方、巨行星冰封的卫星、以及围绕其它恒星旋转的、种类各异的行星。无论我们能否在这些地外环境中发现生命,这些研究都将持续下去。对全新环境的探索可谓无边无尽,因此可成为科学之光的不竭源泉。

除了纯科学价值之外,研究太空生物学对我们的社会也大有益处。它能带领我们突破狭隘的地球视角,放眼无边无际的宇宙。要想在火星或遥远的地外行星上搜寻生命,就不可能继续持有以地球为中心的世界观。

而从另一个角度来看,全球有众多地外生命搜寻爱好者,因此太空生物学或有助于促进这种观念的普及,确实,只有在开展太空生物学研究的太空飞船飞入太空之后,我们才能对地球在宇宙中所处的位置有所了解。

此外,太空生物学也为人类提供了重要的进化学视角。这需要深刻而长远的历史观念。因此,许多太空生物学本科课程将宇宙历史概略作为授课的起点。

未完待续 美开发出可用于辅助寻找地外生命的光谱仪器

近日,一种用于行星探索的紧凑型光谱仪器已经开发出来。该系统被称为定位超小微型拉曼(SUCR)仪,能够以10微米的分辨率在几厘米(2-20厘米)范围内检测和鉴定矿物质、有机物和生物材料。该主动遥感系统由一个532纳米激光器和一个微型光谱仪构成。

SUCR仪器结构紧凑,比其他微型拉曼仪器快得多,采用之前在夏威夷大学开发的直接耦合拉曼系统设计,可在日光下对距离仪器100米远的样品进行远程化学检测(Spectrochim Acta A 2005)。夏威夷大学的紧凑型仪器将所有光学元件直接连接到光谱仪上,与光纤耦合拉曼系统相比,由于信号损失较少,系统的性能得到了显著的提高。

为了研发SUCR仪器,NASA Langley研究中心和夏威夷大学的研究人员修改了之前开发系统的采集光学系统,以获取距离该仪器更近的样品的光谱。研究人员还通过使用长16.5厘米,宽11.4厘米,高12.7厘米的微型光谱仪,减少了系统的占地面积。

关键词:拉曼仪 光谱仪 行星探索 仪器    浏览量:583

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