domingo, 15 de junio de 2008

Los hornos TEGA del Fénix

El instrumento TEGA (‘Thermal and Evolved Gas Analyzer’) es uno de los instrumentos científicos a bordo de la Fénix. Es una combinación entre horno de alta temperatura y espectrómetro de masas que se usan para analizar las muestras de hielo y suelo marciano.

El brazo robótico se encarga de depositar las muestras en una pequeña tolva de entrada, diseñada para que sólo se introduzca una pequeñísima cantidad de hielo y suelo marciano en uno de los ocho mini-hornos, cada uno del tamaño de un cartucho de tinta de bolígrafo.

Imagen del instrumento TEGA. A la izquierda (bajo una cubierta en forma de tejado a dos vertientes) se halla el calorímetro de barrido diferencial, formado por 8 hornos donde se introducen las muestras por unas pequeñas tolvas (ahora cubiertas). A la derecha (caja cuadrada) está el espectrómetro de masas. El conducto amarillo se encarga de transportar los materiales volátiles de los calorímetros al espectrómetro. Crédito: NASA/JPL-Caltech/UA

Cada uno de estos hornos es de un solo uso, y en total servirán para analizar ocho muestras distintas de hielo y suelo. La cantidad típica de muestra a analizar en cada horno será de unos 0.030 ml.

Cuando una muestra se introduce y se sella en el interior de uno de los hornos, la temperatura aumenta poco a poco a un ritmo constante y conocido (típicamente de 5 a 20 º C/minuto), registrándose a la vez la potencia calorífica consumida por la muestra en cada temperatura. Este proceso, denominado calorimetría diferencial de barrido, detecta las transiciones sólido-líquido y liquido-gas de los diferentes materiales de la muestra, información que resulta muy útil a los científicos para comprender las características químicas del hielo y suelo.

A medida que la temperatura del horno se va incrementando hasta los 1000º C, el hielo y otros materiales volátiles de la muestra se vaporizan formando una corriente de gases, denominada gases de evolución, que son transportadas por un conducto a un espectrómetro de masas, que es un dispositivo que mide las masas y concentraciones relativas de las moléculas y átomos de la muestra de gas, correlacionando a la vez su composición con la temperatura a la que se han liberado estos volátiles. La sensibilidad de detección del espectrómetro de masas llega hasta 1 parte entre 100 millones, un nivel capaz de detectar minúsculas cantidades de moléculas orgánicas que potencialmente pudieran existir en las muestras de hielo y suelo.

El instrumento TEGA (sólo la parte de los calorímetros) visto sin su cubierta. Crédito: NASA/UA

Con esta capacidad de medida tan precisa, los científicos serán capaces de determinar la abundancia relativa de varios isótopos del hidrógeno, oxígeno, carbono y nitrógeno, lo que dará pistas para conocer el origen de las moléculas volátiles y, posiblemente, los procesos biológicos que hayan podido ocurrir en el pasado.

En espectrómetro de masas también puede analizar la atmósfera y medir directamente su composición, relación de isótopos y humedad.

Tomado de http://www.sondasespaciales.com/index.php?option=com_content&task=view&id=11101&Itemid=42

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