Een diagnostisch hulpmiddel, vergelijkbaar in theorie met die gebruikt door de medische wereld om niet-invasieve beeldvorming van interne organen, botten, zacht weefsel, en bloedvaten, zou even effectief kunnen zijn bij het "triaging" van buitenaardse gesteenten en andere monsters voordat ze naar de aarde worden verscheept voor verdere analyse.

In een poging om creatieve toepassingen van technologie te vinden voor toekomstige robot- en menselijke missies naar de maan, Mars, en asteroïden, NASA-ingenieur Justin Jones gebruikte een industriële röntgencomputertomografie, of CT, scanner bij NASA's Goddard Space Flight Center in Greenbelt, Maryland, om vulkanisch gesteente te evalueren van een nieuw gevormd eiland in de Stille Zuidzee en andere exemplaren die zich verschansen in dikke glazen en metalen omhulsels.

"Stel je voor dat je zoiets groots neemt en het verkleint tot de grootte van een brooddoos, dan de uitrusting klaarmaken om ruimtevluchtwaardig te zijn, "Jones zei, verwijzend naar de scanner die een kleine ruimte inneemt in Goddard's Non-Destructive Evaluation, of BDE, Laboratorium. "Dergelijke instrumenten kunnen worden getest op het internationale ruimtestation en vervolgens worden overgezet naar een toekomstige deep space-gateway waar bemanningsleden nieuwe monsters van de maan of asteroïden of zelfs Mars kunnen analyseren voordat ze terug naar de aarde worden gestuurd voor verdere analyse."

"We zijn blij met onze resultaten, " vervolgde Jones, die zijn technologiedemonstratieproject uitvoerde met steun van Goddard's Fellows Innovation Challenge, een onderzoeks- en ontwikkelingsprogramma dat is ontworpen om hoogwaardige technologieën en onderzoeken in nieuwe, interdisciplinaire manieren. "De demonstraties leverden een paar nieuwe inzichten op in de 3D-structuur van de monsters die we hebben getest en onderstreepten de waarde van het potentieel creëren van een CT-mogelijkheid specifiek voor gebruik in de ruimte, vooral voor triagedoeleinden."

jones, die zijn management zes jaar geleden hielp bij het aanschaffen van de CT-scanner, brengt zijn dagen normaal gesproken niet door met het onderzoeken van rotsen. "Als iets niet lukt, wanneer een onderdeel faalt, ingenieurs willen dat we een diagnose stellen van wat er is gebeurd, en we zullen een reeks hulpmiddelen gebruiken zoals die in de medische industrie om het defect te helpen lokaliseren, " hij zei.

De schoonheid van een röntgen-CT-scanner, die werkt als een medische CAT-scanner, is dat het een hoge resolutie mogelijk maakt, 3D-weergaven in materialen die anders moeilijk, vaak destructieve monstervoorbereiding, inclusief snijden en gebruik van chemicaliën, alleen om de samenstelling van het monster te analyseren. Met het CT-systeem van Goddard, die niet-destructief is, gebruikers kunnen details zien die zo klein zijn als een paar micron groot, die meerdere malen kleiner is dan een mensenhaar.

"Ons technologiegedreven onderzoek gaf ons een breder begrip van wat ons CT-systeem kan doen, ' zei Jones.

Hunga Tonga Hunga Ha'apai vulkanisch eiland geëvalueerd

Met de scanner, Jones en zijn team van Goddard's Materials Branch, waaronder Ryan Kent en Olivia Landgrover, evalueerde monsters van een nieuw gevormd vulkanisch eiland, Hunga Tonga-Hunga Ha'apai, in het Koninkrijk Tonga in het zuidwesten van de Stille Oceaan. Dit nieuwe eiland werd in januari 2015 gevormd na de explosieve uitbarsting van de vulkaan - een potentieel analoog aan enige vulkanische activiteit op Mars, zei Goddard Chief Scientist James Garvin, WHO, samen met zijn universitaire partners, gebruiken geavanceerde teledetectiemethoden om het eiland te verkennen in een pilotstudie voor NASA's Earth Sciences Division.

"CT-technieken maken een snelle beoordeling mogelijk om de potentiële levensduur van de fragiele nieuwe vulkanische landschappen in de regio te begrijpen, " zei Garvin. "Al, Justin en zijn team hebben de mogelijkheid geïdentificeerd van mineralen die bekend staan ​​als zeolieten, "mineralen die vaak worden gebruikt in adsorbentia die water zuiveren, onder andere toepassingen, en katalysatoren die chemische reacties versnellen. "Deze bevindingen hebben direct betrekking op hoe vergelijkbare processen op Mars hadden kunnen werken, ' zei Garvin.

Ruimterelevante rotsen bestudeerd

Het technologiedemonstratieproject eindigde daar niet. Garvin, die geïnteresseerd is in het onderzoeken en bevorderen van nieuwe technologische benaderingen voor het bestuderen van buitenaardse gesteenten en mineralen, vroeg het team om rotsen te evalueren die zijn geproduceerd in grote inslagkraters hier op aarde, evenals meteorieten.

Zelfs met monsters ingekapseld in beschermend glas en metalen kisten gevuld met stikstof, Goddard's CT-scanner onthulde voorheen onopgemerkte mineralen en 3D-arrangementen, ' zei Garvin.

"De toekomst van in-situ en op monsters gebaseerde planetaire verkenning zal draaien om nieuwe meettechnieken die details op nieuwe schalen onthullen en op manieren die de monsters niet vernietigen of besmetten, " vervolgde Garvin. "Op basis van Justins werk, Ik geloof dat op een dag, astronauten op Mars of de Maan zullen in staat zijn om CT-laboratoriumtechnieken buiten de planeet te gebruiken om de verkenning van buitengewone materialen op andere werelden te doen, net zoals we dat nu doen in de laboratoria hier op aarde."