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Space weathering simulation of micrometeorite bombardment on silicates and their mixture for space application

Weber, Iris und Böttger, Ute und Hanke, Franziska und Reitze, Max und Heeger, Marcel und Adolphs, Thorsten und Arlinghaus, Heinrich F. (2021) Space weathering simulation of micrometeorite bombardment on silicates and their mixture for space application. Journal of Raman Spectroscopy. Wiley. doi: 10.1002/jrs.6162. ISSN 0377-0486.

[img] PDF - Nur DLR-intern zugänglich - Verlagsversion (veröffentlichte Fassung)
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Kurzfassung

Missions to planetary bodies require innovative techniques for the in situ investigation of their surfaces, especially when landings are planned. Therefore, Raman spectroscopy as an excellent laboratory tool for rapid mineralogical analysis of both terrestrial and extraterrestrial rocks has been successfully proposed for the investigation of planetary surfaces. Examples are the Raman laser spectrometer (RLS) of the joint ESA and Roscosmos mission ExoMars 2022 as well as Scanning Habitable Environments with Raman and Luminescence for Organics and Chemicals (SHERLOC) and SuperCam onboard NASA's Mars2020 Perseverance Rover; another is the Raman spectrometer for Martian Moons eXploration (MMX) (RAX), which is being developed for the in situ exploration of the Mars' moon Phobos. When preparing such space missions, it is essential to be prepared for all possible outcomes, such as samples exhibiting space weathering (SW). In this work, we study the influence of micrometeorite bombardment on bodies without atmosphere as one trigger of SW. This type of SW effect is simulated with an excimer laser irradiating the investigated samples with an energy density of �2.5 J/cm2 for each pulse. As possible components on Phobos, we investigated the silicates olivine (Fo91) and pyroxene (En87) and their mixtures with Raman spectroscopy before and after laser irradiation. Surprisingly, the characteristic Raman bands of the individual minerals in the spectra are not influenced by this kind of SW. On the other hand, the fluorescence-dominated background signal induced by laser irradiation is reduced, possibly due to the formation of nanophase Fe, which then facilitates a better interpretation of the individual mineral peaks.

elib-URL des Eintrags:https://elib.dlr.de/142737/
Dokumentart:Zeitschriftenbeitrag
Titel:Space weathering simulation of micrometeorite bombardment on silicates and their mixture for space application
Autoren:
AutorenInstitution oder E-Mail-AdresseAutoren-ORCID-iDORCID Put Code
Weber, IrisWestfälische Wilhelms-Universität MünsterNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Böttger, UteDLR, Institut für Optische SensorsystemeNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Hanke, Franziskainstitut für optische sensorsysteme, dlr, berlinNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Reitze, MaxWestfälische Wilhelms-Universität MünsterNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Heeger, MarcelWestfälische Wilhelms-Universität MünsterNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Adolphs, ThorstenWestfälische Wilhelms-Universität MünsterNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Arlinghaus, Heinrich F.Westfälische Wilhelms-Universität MünsterNICHT SPEZIFIZIERTNICHT SPEZIFIZIERT
Datum:Mai 2021
Erschienen in:Journal of Raman Spectroscopy
Referierte Publikation:Ja
Open Access:Nein
Gold Open Access:Nein
In SCOPUS:Ja
In ISI Web of Science:Ja
DOI:10.1002/jrs.6162
Verlag:Wiley
ISSN:0377-0486
Status:veröffentlicht
Stichwörter:fluorescence, Raman spectroscopy, simulated micrometeorite bombardment, space missions, space weathering
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HGF - Programm:Raumfahrt
HGF - Programmthema:Erforschung des Weltraums
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DLR - Forschungsgebiet:R EW - Erforschung des Weltraums
DLR - Teilgebiet (Projekt, Vorhaben):R - Projekt MMX - SystEng, Ops + Science
Standort: Berlin-Adlershof
Institute & Einrichtungen:Institut für Optische Sensorsysteme > Weltrauminstrumente
Hinterlegt von: Böttger, Dr.rer.nat. Ute
Hinterlegt am:14 Jun 2021 16:47
Letzte Änderung:14 Jun 2021 16:47

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